{"id":129236,"date":"2023-07-17T07:26:00","date_gmt":"2023-07-17T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=129236"},"modified":"2023-07-12T09:55:28","modified_gmt":"2023-07-12T07:55:28","slug":"die-zukunft-des-recyclings-konnte-eines-tages-darin-bestehen-plastik-mit-strom-aufzulosen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/die-zukunft-des-recyclings-konnte-eines-tages-darin-bestehen-plastik-mit-strom-aufzulosen\/","title":{"rendered":"Die Zukunft des Recyclings k\u00f6nnte eines Tages darin bestehen, Plastik mit Strom aufzul\u00f6sen"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Chemiker der University of Colorado Boulder haben eine neue Methode entwickelt, um eine g\u00e4ngige Art von Kunststoff zu recyceln, die in Getr\u00e4nkeflaschen und anderen Verpackungen vorkommt. Die Methode des Teams beruht auf Elektrizit\u00e4t<\/a> und einigen raffinierten chemischen Reaktionen und ist so einfach, dass man den Kunststoff vor seinen Augen auseinanderbrechen sehen kann.<\/p>\n\n\n\n

Die Forscher beschrieben ihren neuen Ansatz f\u00fcr das chemische Recycling am 3. Juli in der Zeitschrift Chem Catalysis.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Die Studie befasst sich mit dem zunehmenden Problem des Plastikm\u00fclls in der Welt. Nach Angaben der Environmental Protection Agency wurden allein in den Vereinigten Staaten im Jahr 2018 fast 36 Millionen Tonnen Plastikprodukte produziert. Ein Gro\u00dfteil des M\u00fclls landet auf M\u00fclldeponien, sagte Studienmitautorin Oana Luca.<\/p>\n\n\n\n

“Wir klopfen uns selbst auf die Schulter, wenn wir etwas in die Recyclingtonne werfen, aber der gr\u00f6\u00dfte Teil des wiederverwertbaren Kunststoffs wird nie recycelt”, sagte Luca, Assistenzprofessorin am Fachbereich Chemie. “Wir wollten herausfinden, wie wir molekulare Materialien, die Bausteine von Kunststoffen, zur\u00fcckgewinnen k\u00f6nnen, damit wir sie wieder verwenden k\u00f6nnen.”<\/p>\n\n\n\n

In der neuen Forschungsarbeit sind sie und ihre Kollegen genau diesem Ziel einen Schritt n\u00e4her gekommen.<\/p>\n\n\n\n

Die Gruppe konzentrierte sich auf eine Art von Kunststoff namens Polyethylenterephthalat (PET), der den Verbrauchern t\u00e4glich in Wasserflaschen, Blisterverpackungen und sogar in einigen Polyestergeweben begegnet. In kleinen Laborexperimenten mischten die Forscher Teile dieses Kunststoffs mit einer speziellen Art von Molek\u00fcl und legten dann eine geringe elektrische Spannung an. Innerhalb weniger Minuten begann sich das PET zu zersetzen.<\/p>\n\n\n\n

Das Team hat noch viel Arbeit vor sich, bevor sein Recycling-Werkzeug das weltweite Plastikm\u00fcllproblem in den Griff bekommen kann. Aber es hat trotzdem Spa\u00df gemacht, zu beobachten, wie der Abfall, der jahrhundertelang in M\u00fcllbergen herumliegen kann, in wenigen Stunden oder Tagen verschwindet, so der Hauptautor der Studie, Phuc Pham.<\/p>\n\n\n\n

“Es war fantastisch, den Verlauf der Reaktion in Echtzeit zu beobachten”, sagte Pham, ein Doktorand der Chemie. “Die L\u00f6sung f\u00e4rbt sich zun\u00e4chst tiefrosa und wird dann klar, wenn das Polymer auseinanderbricht”.<\/p>\n\n\n\n

Der M\u00fcll einer Person<\/h3>\n\n\n\n

Luca sagte, dies sei eine ganz neue Art, \u00fcber die M\u00f6glichkeiten des M\u00fclls nachzudenken. Recyclingtonnen, so Luca, m\u00f6gen wie eine gute L\u00f6sung f\u00fcr das weltweite Plastikproblem aussehen. Aber die meisten Gemeinden auf der ganzen Welt tun sich schwer damit, den kleinen M\u00fcllberg zu sammeln und zu sortieren, den die Menschen jeden Tag produzieren. Das Ergebnis ist: Weniger als ein Drittel des gesamten PET-Kunststoffs in den USA wird auch nur ann\u00e4hernd recycelt (andere Kunststoffarten liegen sogar noch weiter zur\u00fcck). Selbst dann k\u00f6nnen Methoden wie das Schmelzen von Kunststoffabf\u00e4llen oder das Aufl\u00f6sen in S\u00e4ure die Materialeigenschaften ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n

“Am Ende werden die Materialien mechanisch ver\u00e4ndert”, sagt Luca. “Wenn man mit den derzeitigen Recyclingmethoden eine Plastikflasche schmilzt, kann man zum Beispiel eine dieser Einweg-Plastikt\u00fcten herstellen, f\u00fcr die wir heute im Supermarkt Geld bezahlen m\u00fcssen.”<\/p>\n\n\n\n

Sie und ihr Team wollen dagegen einen Weg finden, die Grundbestandteile alter Plastikflaschen f\u00fcr die Herstellung neuer Plastikflaschen zu verwenden. Das ist so, als w\u00fcrde man seine Lego-Burg zertr\u00fcmmern, um aus den Kl\u00f6tzen ein ganz neues Geb\u00e4ude zu bauen.<\/p>\n\n\n\n

Der Schatz eines anderen<\/h3>\n\n\n\n

Um dieses Kunstst\u00fcck zu vollbringen, wandte die Gruppe ein Verfahren an, das als Elektrolyse bezeichnet wird – oder die Verwendung von Elektrizit\u00e4t, um Molek\u00fcle aufzubrechen. Chemiker wissen zum Beispiel schon lange, dass sie an Bechergl\u00e4ser, die mit Wasser und Salzen gef\u00fcllt sind, eine Spannung anlegen k\u00f6nnen, um diese Wassermolek\u00fcle in Wasserstoff- und Sauerstoffgas aufzuspalten.<\/p>\n\n\n\n

Aber PET-Kunststoff ist viel schwieriger zu spalten als Wasser. In der neuen Studie zerkleinerte Pham Plastikflaschen und mischte das Pulver in eine L\u00f6sung. Anschlie\u00dfend f\u00fcgten er und seine Kollegen der L\u00f6sung einen zus\u00e4tzlichen Bestandteil hinzu, ein Molek\u00fcl, das als [N-DMBI]+-Salz bekannt ist. Pham erkl\u00e4rte, dass dieses Molek\u00fcl in Gegenwart von Elektrizit\u00e4t einen “reaktiven Vermittler” bildet, der sein zus\u00e4tzliches Elektron an das PET abgeben kann, wodurch sich die Plastikk\u00f6rner l\u00f6sen. Stellen Sie sich das als das chemische \u00c4quivalent eines Karateschlags auf ein Holzbrett vor.<\/p>\n\n\n\n

Die Forscher versuchen immer noch zu verstehen, wie genau diese Reaktionen ablaufen, aber es gelang ihnen, das PET in seine Grundbausteine zu zerlegen, die die Gruppe dann wiedergewinnen und m\u00f6glicherweise zur Herstellung von etwas Neuem verwenden konnte.<\/p>\n\n\n\n

Die Forscher setzten in ihrem Labor nur Tischger\u00e4te ein und berichteten, dass sie etwa 40 Milligramm (eine kleine Prise) PET \u00fcber mehrere Stunden abbauen konnten.<\/p>\n\n\n\n

“Obwohl dies ein gro\u00dfartiger Anfang ist, glauben wir, dass noch viel Arbeit geleistet werden muss, um den Prozess zu optimieren und zu vergr\u00f6\u00dfern, damit er schlie\u00dflich in industriellem Ma\u00dfstab angewendet werden kann”, sagte Pham.<\/p>\n\n\n\n

Luca zumindest hat einige gro\u00dfartige Ideen f\u00fcr die Technologie.<\/p>\n\n\n\n

“Wenn es nach mir ginge, w\u00fcrde ich als verr\u00fcckter Wissenschaftler diese elektrochemischen Methoden einsetzen, um viele verschiedene Arten von Kunststoffen auf einmal zu zersetzen”, sagte Luca. “Auf diese Weise k\u00f6nnte man zum Beispiel zu diesen riesigen M\u00fcllfeldern im Meer fahren, den ganzen Abfall in einen Reaktor leiten und eine Menge n\u00fctzlicher Molek\u00fcle zur\u00fcckgewinnen.<\/p>\n\n\n\n

Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n

Electricity-driven recycling of ester plastics using one-electron electro-organocatalysis Author links open overlay panel; Chem Catalysis; 2023<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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