Kunststoff erstmals in seine Einzelteile zerlegt
"Rückbau" der Polymerketten zur Nutzung der Monomere ist Schritt zur echten Wiederverwertung
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Kunststoff: Zerlegung in Einzelbestandteile ebnet Weg für Recycling (Foto: pixabay.com, feiern1) |
Zürich (pte024/24.03.2022/11:30)
Forscher der ETH Zürich http://ethz.ch haben einen Kunststoff in seine molekularen Bausteine zerlegt und über 90 Prozent dieser Bausteine zurückgewonnen. Der "Rückbau" der Polymerketten zur Nutzung der Monomere ist ein erster Schritt hin zur echten Wiederverwertung von Kunststoffen. Details wurden im "Journal of the American Chemical Society" publiziert.
Einfach aufgebaute Polymere
Die Forscher haben Polymere erzeugt, die sich gut in ihre Bausteine zerlegen lassen, sodass diese vollumfänglich wiederverwertet werden können. Darin zeigen Materialwissenschaftlerin Athina Anastasaki und ihre Mitarbeitenden auf, dass sie bestimmte Polymere in ihre Grundbausteine, die Monomere, zerlegen und diese für weitere Anwendungen wiederverwerten können.
Bei den abgebauten Polymeren handelt es sich um Polymethacrylate (zum Beispiel Plexiglas), die mittels einer bestimmten Polymerisationstechnik (RAFT) erzeugt wurden. Diese verhältnismäßig junge Methode, für die sich mittlerweile auch die Industrie interessiert, erzeugt Polymerketten von einheitlicher Länge.
92 Prozent zurückgewonnen
Die ETH-Zürich-Forscher haben bis zu 92 Prozent der Bausteine der Polymethacrylate zurückgewonnen, und zwar ohne einen Katalysator beizufügen, welcher die Reaktion ermöglichen oder beschleunigen würde. "Es ist denkbar, unsere Methode noch weiterzuentwickeln und einen Katalysator einzusetzen. Damit könnte man die Ausbeute weiter erhöhen", sagt Anastasaki.
Indem die Forscher das Polymer-Lösungsmittelgemisch auf 120 Grad Celsius erhitzten, entstanden am Ende einer Polymethacrylat-Kette sogenannte Radikale, welche den Abbau auslösten. Kollegen der Australischen Nationaluniversität in Canberra konnten die Resultate rechnerisch bestätigen. Aus den zurückgewonnenen Bausteinen lassen sich das gleiche Polymer oder ein völlig anderes Produkt, ein unlösliches Hydrogel, das ebenfalls in seine Monomere zerlegbar ist, herstellen.
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