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“Das Sch\u00f6ne an unserem Harzsystem ist, dass wir es am Ende seines Verwendungszyklus aufl\u00f6sen k\u00f6nnen, wodurch es aus der Matrix, in der es sich befindet, freigesetzt wird, so dass es in einer Endlosschleife immer wieder verwendet werden kann”, sagt Dr. John Dorgan, der die Arbeit auf der Tagung vorstellt. “Das ist das Ziel der Kreislaufwirtschaft.”<\/p>\n\n\n\n
Die aus Glasfaser hergestellten Rotorbl\u00e4tter von Windkraftanlagen k\u00f6nnen eine halbe Fu\u00dfballfeldl\u00e4nge haben. Obwohl einige Unternehmen Wege gefunden haben, Glasfasern zu minderwertigen Materialien zu recyceln, landen die meisten ausrangierten Fl\u00fcgel auf der M\u00fclldeponie. Und das Entsorgungsproblem wird sich wahrscheinlich noch versch\u00e4rfen. “Gr\u00f6\u00dfere Windturbinenbl\u00e4tter sind effizienter, daher stellen die Unternehmen immer gr\u00f6\u00dfere Bl\u00e4tter her”, sagt Dorgan. “Oftmals ersetzen Windparks die Turbinenbl\u00e4tter sogar vor dem Ende ihrer Lebensdauer, weil sie mit gr\u00f6\u00dferen Bl\u00e4ttern mehr Strom erzeugen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
Dorgan und Kollegen von der Michigan State University haben ein neues Rotorblattmaterial hergestellt, indem sie Glasfasern mit einem pflanzlichen und einem synthetischen Polymer kombiniert haben. Die aus diesem thermoplastischen Harz hergestellten Platten waren stark und haltbar genug, um in Turbinen oder Automobilen verwendet zu werden. Die Forscher l\u00f6sten die Platten in frischem Monomer auf und entfernten die Glasfasern auf physikalische Weise, so dass sie das Material zu neuen Produkten desselben Typs umgie\u00dfen konnten. Wichtig dabei ist, dass die neu gegossenen Platten die gleichen physikalischen Eigenschaften wie ihre Vorg\u00e4nger aufweisen.<\/p>\n\n\n\n
Neben neuen Windturbinenfl\u00fcgeln k\u00f6nnte das neuartige Harz auch f\u00fcr eine Vielzahl anderer Anwendungen eingesetzt werden. Durch Mischen des Harzes mit verschiedenen Mineralien stellte das Team Kulturstein her, der in Haushaltsgegenst\u00e4nde wie Arbeitsplatten und Waschbecken verwandelt werden kann. “Wir haben vor kurzem ein Waschbecken mit dem kultivierten Stein hergestellt, wir wissen also, dass es funktioniert”, sagt Dorgan. Die Forscher k\u00f6nnten das zur\u00fcckgewonnene Material auch zerkleinern und mit anderen Kunststoffharzen f\u00fcr den Spritzguss mischen, der zur Herstellung von Gegenst\u00e4nden wie Laptop-H\u00fcllen und Elektrowerkzeugen verwendet wird.<\/p>\n\n\n\n
Das Material k\u00f6nnte sogar zu h\u00f6herwertigen Produkten weiterverarbeitet werden. Durch den Aufschluss des thermoplastischen Harzes in einer alkalischen L\u00f6sung wurde Poly(methylmethacrylat) (PMMA) freigesetzt, ein g\u00e4ngiges Acrylmaterial f\u00fcr Fenster, Auto-R\u00fcckleuchten und viele andere Gegenst\u00e4nde. Durch Erh\u00f6hen der Temperatur des Aufschlusses wurde PMMA in Poly(methacryls\u00e4ure) umgewandelt, ein superabsorbierendes Polymer, das in Windeln verwendet wird. Durch den alkalischen Aufschluss entstand auch Kaliumlactat, das gereinigt und zu S\u00fc\u00dfigkeiten und Sportgetr\u00e4nken verarbeitet werden kann. “Wir haben Kaliumlactat in Lebensmittelqualit\u00e4t gewonnen und daraus Gummib\u00e4rchen hergestellt, die ich gegessen habe”, sagt Dorgan.<\/p>\n\n\n\n
Nachdem die Forscher nun nachgewiesen haben, dass das Harz geeignete physikalische Eigenschaften f\u00fcr Windturbinen hat, hoffen sie, einige mittelgro\u00dfe Fl\u00fcgel f\u00fcr Feldversuche herstellen zu k\u00f6nnen. “Die derzeitige Einschr\u00e4nkung besteht darin, dass es nicht gen\u00fcgend Biokunststoff gibt, um diesen Markt zu bedienen. Es muss also ein betr\u00e4chtliches Produktionsvolumen in Betrieb genommen werden, wenn wir tats\u00e4chlich anfangen wollen, Windturbinen aus diesen Materialien herzustellen”, so Dorgan.<\/p>\n\n\n\n
Und gibt es einen “Ekelfaktor”, wenn man S\u00fc\u00dfigkeiten isst, die einmal Teil einer Windturbine waren? Dorgan glaubt das nicht. “Ein Kohlenstoffatom, das aus einer Pflanze wie Mais oder Gras stammt, unterscheidet sich nicht von einem Kohlenstoffatom, das aus einem fossilen Brennstoff stammt”, sagt er. “Alles ist Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs, und wir haben gezeigt, dass wir von Biomasse auf dem Feld zu haltbaren Kunststoffen und wieder zur\u00fcck zu Lebensmitteln \u00fcbergehen k\u00f6nnen.”<\/p>\n\n\n\n
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