Zirkuläre Wertschöpfung 16.04.2020, 15:39 Uhr

Mutiertes Enzym zerlegt Plastik in Rekordzeit

Mehr als 8 Milliarden Tonnen Kunststoffe sind laut WWF weltweit von Menschen hergestellt worden. Mehr als die Hälfte von dieser Masse ist auf Deponien oder in der Umwelt gelandet. Die ökologischen Schäden sind immens. Das französische Start-up Carbios setzt nun auf ein Enzym, um der Plastikflut beizukommen.

Rotes Plastikbesteck

Kunststoff ist auch in diesem Plastikbesteck.

Foto: panthermedia/IgorTishenko

In nur 10 Stunden zersetzt sich eine Tonne Plastikmüll. Diese Leistung soll ein Enzym schaffen. Das Verfahren ist biologisch und kommt aus der Schmiede des französischen Start-ups Carbios. Bei klassischen Recyclingprozessen wie dem Schmelzen wird die Plastikqualität in Mitleidenschaft gezogen. Das soll beim Einsatz mithilfe des Enzyms nicht passieren. Das Recycling wird effektiver und der Kunststoff kann im Anschluss für viele Zwecke wiederverwendet werden. Zirkuläre Wertschöpfung ist eines der wichtigsten Themen unserer heutigen Zeit. Das neue Verfahren stellt einen Übergang in eine Kreislaufwirtschaft dar.

 

Das Start-up aus dem französischen Saint-Beauzire bekommt Unterstützung von großen Konzernen wie Pepsi und L’Oreal. Das macht sich direkt auf dem Aktienmarkt bemerkbar, denn der Aktienkurs von Carbios legte um 34 % zu. Pepsi beteiligt sich an neuen Verfahren des Recyclings, schließlich kommt ein Großteil des produzierten Kunststoffs in Form von PET-Plastikflaschen und anderen Verpackungen in die Umwelt.

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PET in Rekordzeit in seine Bestandteile zersetzen

Die Chemie-Firma setzt auf eine neue Methode, mit der sich Polyethylenterephthalat, kurz PET, rasend schnell zersetzen und recyceln lässt. Das berichtet die Fachzeitschrift Nature. Die französischen Forscher konnten innerhalb von 10 Stunden eine Tonne Plastik zu 90 % in ihre Bestandteile zersetzen. Dank der „grünen Chemie“ konnten neue qualitativ hochwertige Plastikflaschen verarbeitet werden. Dieser neue Prozess hat das Potenzial das Recycling noch lukrativer und schneller zu machen.

So funktioniert das Enzym von Carbios

Das entwickelte Enzym der Forscher „verdaut“ alte Plastikflaschen in wenigen Stunden. Es handelt sich um ein bakterielles Enzym, das alte Materialien in die chemischen Bausteine für die Herstellung neuer Kunststoffe verwandelt. Eine Demoanlage soll 2021 in der Nähe von Lyon in Betrieb gehen.

Allerdings muss ein transparenter Kunststoff vorliegen, um daraus zum Beispiel wieder transparente Flaschen herzustellen. „Das werkstoffliche Recycling, bei dem Kunststoff gewaschen, zerkleinert und geschmolzen wird, ist begrenzt, sagt Martin Stephan, CEO von Carbios. „Um mit dieser Technologie eine transparente Flasche herzustellen, benötigen Sie eine transparente Flasche als Ausgangsmaterial“, so Stephan. „Und das kann man nicht unendlich oft machen.“

Um das erfolgreiche neue Verfahren umzusetzen, untersuchten die Forscher Tausende Mikroorganismen auf einer Mülldeponie und entdeckten einige Organismen, die Enzyme entwickelt hatten. Die Beobachtung ging weiter, dass dadurch PET-Kunststoff abgebaut wird. Plastik aus PET zählt zu den häufigsten Kunststoffarten weltweit. Jedes Jahr werden davon jährlich 70 Millionen Tonnen produziert. Der natürliche Prozess verlief zunächst schleppend, doch das Team aus Frankreich führte Mutationen ein, die das Enzym schneller machten.

In den nächsten 5 Jahren will Carbios das Verfahren mithilfe des Enzyms auf den Markt bringen. Das erklärt Geschäftsführer Martin Stephan.

Bereits 2016 haben japanische Wissenschaftler ein Bakterium entdeckt, das auf PET wachsen und sich davon sogar ernähren kann. Die Zersetzung des Kunststoffes durch Bakterien lässt sich jedoch nur optimieren, wenn die genaue Struktur und Arbeitsweise der zwei Enzyme bekannt ist.

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Ein Beitrag von:

  • Sarah Janczura

    Sarah Janczura

    Sarah Janczura ist Content Manager und verantwortliche Redakteurin für ingenieur.de. Nach einem Volontariat mit dem Schwerpunkt Social Media war sie als Online-Redakteurin in einer Digitalagentur unterwegs. Sie schreibt über Technik, Forschung und Karrierethemen.

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