Plastik: Durchbruch bei CO2-armer Herstellung

20160310026 — Matthew Kanan (rechts) mit Stanford-Kollegin (Foto: Mark Shwartz/stanford.edu)

Forscher der Stanford University haben einen Weg gefunden, aus Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Pflanzenabfall Plastik herzustellen. Das neue Verfahren könnte eine CO₂-arme Alternative zur bisherigen Produktion von Plastik aus Petroleum darstellen. “Unser Ziel ist es, Produkte, die aus Petroleum gewonnen werden, mit Plastik aus CO₂ zu ersetzen”, so Forscher Matthew Kanan.

Alternative zu Petroleum

Die meisten Plastikprodukte werden zurzeit aus Polyethylenterephtalat (PET) hergestellt, welches aus Petroleum und Naturgas gewonnen wird. Bei bei der Herstellung einer Tonne PET werden vier Tonnen CO₂ erzeugt. Daher sucht die Forschung nach Alternativen zu PET. Eine wäre Polyethylenfurandicarbon (PEF). “PEF ist ein umweltschonender Ersatz für PET, weil Furandicarbonsäure (FDCA) aus der Biomasse gewonnen werden kann und daher kein Petroleum vonnöten ist”, sagt Kanan.

Die Industrie hat noch keinen Weg gefunden, die neue Technologie in der Massenproduktion kostengünstig anzuwenden. Die niederländische Firma Avantium arbeitet derzeit an einem Weg, die Fruktose vom Maissirup in FDCA umzuwandeln. Dies würde jedoch zur steigenden Gesamternte führen und bedarf neben viel Landfläche und Energie auch Dünger und Wasser. “Die Verwendung von Fruktose verursacht einen starken CO₂-Fußabdruck – und schließlich konkurriert man auch mit der Nahrungsmittelindustrie”, verdeutlicht Kanan. Besser wäre also die FDCA-Gewinnung aus Pflanzen- oder Ernteabfällen.

Transformation von FDCA in PEF

Das Team aus Stanford verwendete ein Karbonat in Kombination mit CO₂ und einem Furfural-Derivat zur Konvertierung von Pflanzenabfall zu FDCA. Fünf Stunden nach dem Erhitzen wurde das Gemisch in FDCA umgewandelt. Der nächste Schritt, die Transformation von FDCA in PEF, ist ein bereits von vielen Forschern geübter Prozess. Dieser neue Weg zur Produktion von FDCA hat das Potenzial, die Treibhaus-Emissionen zu reduzieren. Denn das CO₂, das benötigt wird, um PEF zu produzieren, kann von anderen Industrie-Anlagen abgezweigt werden.