Aus Plastikmüll wird Treibstoff – in nur einer Stunde!

Plastikmüll ist ein großes Problem für die Umwelt. Als Mikroplastik verteilt es sich in der Landschaft und in den Gewässern. Über die Nahrungskette gelangt es schließlich in die Körper von Mensch und Tier, wo es zu einer gesundheitlichen Belastung werden kann. Wie groß diese ausfällt, ist noch nicht bekannt, aber fest steht: Es ist wichtig, Plastikmüll zu reduzieren. Außerdem schon Recycling Ressourcen und reduziert damit indirekt auch den CO2-Ausstoß. Auf der einen Seite ist es also wichtig, Kunststoff weitgehend zu vermeiden, auf der anderen Seite muss das Recycling verstärkt werden.

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Für die Industrie sind allerdings nicht nur Aspekte der Nachhaltigkeit entscheidend, sondern auch die Kosten, die mit der Wiedervertung des Materials verbunden sind. An genau dieser Stelle setzen die Wissenschaftler der Washington State University (WSU) an. Sie haben eine Methode entwickelt, um Plastikmüll in einen wertvollen Rohstoff umzuwandeln. „Diese Arbeit ist ein Meilenstein für uns, um diese neue Technologie bis zur Kommerzialisierung voranzutreiben“, sagte Hongfei Lin, Professor an der Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering.

Das Recycling von Plastikmüll lohnt sich bislang kaum

Das Recycling von Plastikmüll ist natürlich kein neues Thema. Herkömmliche Methoden sind allerdings mit einem erheblichen Verlust an Qualität und dementsprechend auch mit einem geringerem wirtschaftlichen Wert der Rohstoffe verbunden. Denn üblicherweise wird der Kunststoff mechanisch wiederverwertet, nämlich eingeschmolzen und neu geformt. Es gibt auch verschiedene Methoden für chemisches Recycling. Dabei entstehen hochwertigere Produkte. Das dauert normalerweise aber lange und erfordert hohe Reaktionstemperaturen. Beides treibt die Kosten in die Höhe. Außerdem sind dieser Verfahren verhältnismäßig umständlich. Insgesamt ist die Recycling-Bilanz daher sehr schlecht: In den USA werden nur etwa 9% des Plastikmülls in neue Produkte umgewandelt. Selbst in Deutschland, wo das Trennen des Mülls eine große Bedeutung hat, werden nur etwas über 17% des Kunststoffes recycelt. Das könnte sich ändern, wenn geschlossene Kreisläufe für die Industrie auch finanziell interessant wären.

Das wollen die WSU-Wissenschaftler durch einen katalytischen Prozess erreichen, mit dem Polyethylen in Düsentreibstoff und hochwertige Schmiermittel umgewandelt wird – und zwar auf effiziente Weise. Polyethylen ist der am häufigsten verwendete Kunststoff und steckt in unzähligen Produkten, beispielsweise in Plastiktüten, Getränkeflaschen und Shampooverpackungen, aber auch in korrosionsbeständigen Rohrleitungen, Holz-Kunststoff-Verbundhölzern und Kunststoffmöbeln.

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Aus Plastikmüll werden hochwertige Produkte

Für die Umwandlung setzten die Forscher einen Ruthenium-auf-Kohlenstoff-Katalysator ein sowie ein gängiges Lösungsmittel. Damit gelang es ihnen, etwa 90% des Plastikmülls in Bestandteile von Düsentreibstoff oder andere Kohlenwasserstoffprodukte umzuwandeln – und das innerhalb von nur einer Stunde. Als Temperatur benötigten sie eine Hitze von 220 Grad Celsius.

Das Ergebnis lässt sich nach Angaben der Wissenschaftler steuern, indem sie die Temperatur, die Zeit oder die Menge des verwendeten Katalysators anpassen. „Je nach Bedarf lässt sich festlegen, welches Produkt erzeugt werden soll. Das Verfahren ist also sehr flexibel“, sagte Lin. Er ist davon überzeugt, dass die neue Methode ein vielversprechender Ansatz für die selektive Herstellung hochwertiger Produkte aus Polyethylenabfällen sein könnte.

Eine kommerzielle Anwendung soll folgen

Im nächsten Schritt wollen die Forscher den Prozess nach oben skalieren, um ihn für eine kommerzielle Anwendung nutzbar zu machen. Unterstützt werden sie dabei von der Washington Research Foundation. Außerdem haben sie bereits weitere Versuche in Planung. Sie wollten testen, wie gut dieses chemische Plastikmüll-Recycling mit anderen Kunststoffarten funktioniert. Wenn es für die Industrie auch finanziell interessant wäre, könnte ein großer Teil des Plastikproblems damit gelöst werden.

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