Hybridkunststoff könnte Plastikproblem lösen

Von US-Forschern entwickeltes Algenprodukt lässt sich ohne Qualitätsverlust recyceln

Stäbchen aus dem neuen Hybridkunststoff (Foto: Spencer Coppage)

Blacksburg (pte019/06.08.2025/12:40)

Einen neuer recycelbarer Kunststoff, der auf der schnell wachsenden Süßwasseralge Spirulina basiert, kann künftig dazu beitragen, Plastikmüll zu reduzieren. Hergestellt haben ihn Forscher des Virginia Polytechnic Institute and State University. Er ist so stabil wie Kunststoff, der ausschließlich aus Erdöl hergestellt wird. Das Geheimnis: Das Material besteht aus einer Matrix aus Polyimin, einem Kunststoff, der auf Erdölbasis hergestellt wird, die mit Algenzellen aufgefüllt wird. Ihre Forschungsergebnisse publizierten die Wissenschaftler jüngst in der Fachzeitschrift "Angewandte Chemie".

Kreislauf-Nutzung

Wenn sie ausgedient haben, lassen sich Produkte aus diesem neuen Kunststoff umformen, sodass neue Produkte entstehen, oder in ihre Komponenten zerlegen, die ohne Qualitätseinbuße erneut zur Kunststoffproduktion genutzt werden können. Das Material wird im Kreislauf genutzt, sodass die Belastung von Umwelt und Klima deutlich geringer ist.

Erste Polymere wie Cellophan wurden aus natürlichen Substanzen hergestellt, aber schnell weitgehend durch Erdöl-basierte Kunststoffe ersetzt. Diese waren kostengünstig in der Herstellung und zeichneten sich durch hervorragende Eigenschaften wie hohe Haltbarkeit aus. Doch ihre schlechte Recyclingfähigkeit hat zu einer zunehmenden Umweltkrise geführt, die sicher nicht auf die Schnelle durch das aktuelle Abkommen der Vereinten Nationen zur Vermeidung von Plastikmüll behoben werden kann. Es sieht Einschränkungen in der Produktion und höhere Recyclingquoten vor. Wirksamer ist wahrscheinlich die Herstellung von Kunststoffen auf Biomassebasis, die biologisch abbaubar oder, wie in diesem Fall, ohne Qualitätsverlust recycelbar sind.

Synthese durch Kraft

Hauptautor Josh Worch und sein Team setzten bei der Herstellung des Kunststoffes auf eine mechanochemische Synthese. Bei diesem Verfahren werden die Rohstoffe, in diesem Fall Polyinin und Algenzellen, durch schiere Kraft miteinander verbunden. Anfangs war der Prozess sehr zeitaufwändig. Es dauerte zwei Tage, ehe sich die Rohstoffe zum gewünschten Hybridkunststoff verbunden hatten.

Dann kam Worch auf die Idee, den Prozess in eine Kugelmühle zu verlegen, einen schnell sich drehenden Behälter, in dem sich Stahlkugeln und die Materialien befinden, die miteinander verschmolzen werden sollen. Die nötigen Kräfte erzeugen die Stahlkugeln, wenn sie aufeinanderprallen. So verkürzte sich die Produktionszeit aus 90 Minuten. Den Forschern zufolge könnte ihre Art der Kunststoffherstellung auch mit landwirtschaftlichen Pflanzenabfällen funktionieren. Sie wollen zeitnah überprüfen, ob das klappt.

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