Waffe gegen Kunststoffmüll im Meer kreiert

Neues Material von Forschern der Universität Tokio zersetzt sich rückstandslos in Salzwasser

Neue Folie: Hightech-Entwicklung ist gefahrlos für das Meer (Foto: riken.jp)

Wako/Tokio (pte003/19.12.2025/06:10)

Tomaten lassen sich unbedenklich in eine neue Folie von einem Forscher-Team um Takuzo Aida von der Universität Tokio einpacken. Auch anderes Gemüse, Obst, Backwaren, Wurst und Fleisch sollen geeignet sein. Salzheringe dagegen nicht. Diese würden die Folie schnell auflösen, denn sie ist mit Blick auf die Meeresverschmutzung durch Kunststoff und Mikroplastik entwickelt worden. Gelangt sie ins Meer, löst sie sich auf, ohne dass gefährliche Partikel übrigbleiben.

Stark, flexibel, biologisch abbaubar

Auch sonst kann die Folie glänzen, denn sie wird ganz ohne Erdöl hergestellt. Ausgangsmaterial ist pflanzlicher Zellulose, das weltweit am häufigsten vorkommende natürliche Polymer. Der daraus hergestellte Kunststoff ist stark, flexibel und biologisch abbaubar. In Meerwasser zersetzt er sich innerhalb von zwei Stunden.

Biologisch abbaubare und sogar aus Zellulose hergestellte Kunststoffe sind zwar nichts Neues, aber die meisten, die mit "biologisch abbaubar" gekennzeichnet sind, zersetzen sich in Meeresumgebungen nicht oder nur sehr langsam, wobei sie Mikroplastik hinterlassen. Pflanzen und Tiere nehmen die winzigen Partikel auf und letztlich landen sie im Menschen. Sie wurden bereits in menschlichem Gewebe und im Blutkreislauf nachgewiesen.

Kunststoffe in fester Umklammerung

Der neue Kunststoff besteht genommen aus zwei naturbasierten Polymeren, die sich im Normalfall fest aneinanderklammern. Diese Bindung löst sich, wenn er kompostiert wird. Besonders schnell geht das bei Kontakt mit Salzwasser. Eine der Komponenten ist Carboxymethylcellulose, die normalerweise als Verdicker, Stabilisator, Bindemittel oder Geliermittel eingesetzt wird, insbesondere in Lebensmitteln.

Die Suche nach einem kompatiblen zweiten Polymer erforderte eine Reihe von Versuchen, aber schließlich fand das Team ein sicheres Vernetzungsmittel aus positiv geladenen Polyethylenimin-Guanidinium-Ionen. In Wasser bei Raumtemperatur gelöst, ziehen sich die negativ und positiv geladenen Moleküle der beiden Kunststoffe wie Magnete an und bilden ein stabiles Netzwerk.

Anfangs war es spröde, sodass es praktisch kaum nutzbar war. Die Zugabe von Cholinchlorid, ein von der Food and Drug Administration als Lebensmittelzusatzstoff zugelassenen Salz, verlieh der Folie die benötigte Flexibilität. "Die Natur produziert jedes Jahr etwa eine Bio. Tonnen Zellulose. Aus dieser reichlich vorhandenen natürlichen Substanz haben wir einen flexiblen und dennoch robusten Kunststoff entwickelt, der sich im Meer sicher zersetzt", schließt Aida.

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