{"id":139043,"date":"2024-02-14T07:03:00","date_gmt":"2024-02-14T06:03:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=139043"},"modified":"2024-02-12T11:20:29","modified_gmt":"2024-02-12T10:20:29","slug":"bayreuther-wissenschaftler-finden-einen-geschlossenen-recyclingkreislauf-fur-einen-der-meistgenutzten-kunststoffe","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/bayreuther-wissenschaftler-finden-einen-geschlossenen-recyclingkreislauf-fur-einen-der-meistgenutzten-kunststoffe\/","title":{"rendered":"Bayreuther Wissenschaftler finden einen geschlossenen Recyclingkreislauf f\u00fcr einen der meistgenutzten Kunststoffe"},"content":{"rendered":"\n\n\n

 Prof. Dr. Rhett Kempe, Lehrstuhlinhaber f\u00fcr Anorganische Chemie II – Katalysatordesign, Sustainable Chemistry Centre, an der Universit\u00e4t Bayreuth, und sein interdisziplin\u00e4res Forschungsteam haben in einer aktuellen Ver\u00f6ffentlichung in der Fachzeitschrift \u201eAdvanced Science\u201c dieses Material vorgestellt. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

What for?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Low Density Polyethylen (kurz LDPE) ist einer der weltweit meistgenutzten Kunststoffe, wie er zum Beispiel f\u00fcr Frischhaltefolie oder M\u00fcllt\u00fcten genutzt wird. Allerdings gelangen diese quasi nicht abbaubaren Materialien in gro\u00dfen Mengen als M\u00fcll in die Umwelt, insbesondere in die Meere. Wissenschaftler der Universit\u00e4t Bayreuth haben nun einen Alternativkunststoff entwickelt, der teilweise vergleichbare Materialeigenschaften hat, aber energieschonender herstellbar und leichter recyclebar ist. Dazu haben die Forscher sich an der Polymerstruktur von LDPE orientiert und ein neues Kunststoffmaterial, das haupts\u00e4chlich aus Ethylen besteht, designed.<\/p>\n\n\n\n

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\u201eWir haben damit ein neues chemisch recycelbares hochverzweigtes Polyolefin-Material eingef\u00fchrt\u201c, erl\u00e4utert Prof. Dr. Rhett Kempe<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Sein Team hat sogenannte \u201eRecycling Points\u201c in den neuen Kunststoff eingef\u00fcgt, an denen das Polymer chemisch in kleinere, bereits bei moderaten Temperaturen in organischen L\u00f6sungsmitteln l\u00f6sliche Fragmente zerteilt und somit recycelt werden kann. Die Bestandteile lassen sich anschlie\u00dfend neu verkn\u00fcpfen, was die Wiederverwendung in einem geschlossenen Kreislauf erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n

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\"Fragmente
Fragmente des zerkleinerten Alternativkunststoffes (oben links) im Vergleich zu kommerziellen Polyolefinen (unten links). Die L\u00f6slichkeit der Fragmente bei 75 \u00b0C in organischen L\u00f6sungsmitteln (oben rechts) im Vergleich zu den genannten anderen Polymeren (unten rechts) erm\u00f6glicht einen potenziellen Ansatz zur Trennung von Kunststoffmixturen. \u00a9 Universit\u00e4t Bayreuth<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

LDPE werden im Hochdruckverfahren unter extremen Reaktionsbedingungen (bei 250 \u00b0C mit 2.500 bis 4.000 bar) \u00fcber die freie radikalische Polymerisation von Ethylen hergestellt. Dieses energieintensive Verfahren ist ma\u00dfgeblich entscheidend f\u00fcr die hochverzweigte und komplexe chemische Struktur und die damit einhergehenden Materialeigenschaften. Bisher war es sehr schwierig, diese einzigartige Struktur zu imitieren. Die Wissenschaftler aus dem Team von Prof. Dr. Rhett Kempe, Dr. Winfried P. Kretschmer, Leiter der Polymerisationskatalyse am Lehrstuhl, Doktorand Christoph Unger, Master-Student Jannis Lipp und Dr. Holger Schmalz, Akademischer Oberrat am Lehrstuhl f\u00fcr Makromolekulare Chemie II der Universit\u00e4t Bayreuth, haben nun in der Fachzeitschrift \u201eAdvanced Science\u201c einen Beitrag zu diesem Alternativkunststoff ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n

Das neue Material, das als LDPE-mimic bezeichnet wird, ist in seiner chemischen Struktur nahe am kommerziellen LDPE. \u201eDer Schl\u00fcssel zum Erfolg ist der Einsatz unserer neuen Katalysatoren, die unter entsprechenden milden Reaktionsbedingungen, zirka 70 Grad Celsius und zwei bar Druck, definierte Bausteine einer gewissen Gr\u00f6\u00dfe herstellen. Diese lassen sich anschlie\u00dfend zum finalen Kunststoffmaterial verkn\u00fcpfen\u201c, sagt Kempe.<\/p>\n\n\n\n

\u201eDas neue Material besteht aus zwei verschiedenen Makromonomeren, einem Grundger\u00fcst und potenziellen langkettigen Verzweigungen. Die Verzweigungen k\u00f6nnen reversibel am Grundger\u00fcst angebracht und unter sauren und basischen Bedingungen gespalten werden.\u201c Ein Makromonomer ist eine Verbindung, die einerseits die Struktur eines Monomers hat (d.h., sie kann sich zu einem gr\u00f6\u00dferen Molek\u00fcl verbinden), andererseits aber bereits gr\u00f6\u00dfer ist und einige makromolekulare Eigenschaften aufweist. Das bedeutet, dass es bereits eine betr\u00e4chtliche Gr\u00f6\u00dfe oder Komplexit\u00e4t hat, aber noch die F\u00e4higkeit besitzt, sich weiter zu vernetzen oder zu polymerisieren.<\/p>\n\n\n\n

Insgesamt liegen die Innovationen der Bayreuther Arbeit daher in der Kombination aus der Herstellung unter sehr milden bzw. nachhaltigen Bedingungen, der chemischen Recycelbarkeit des Kunststoffes und in der gezielten Imitation der chemischen Struktur von LDPE.<\/p>\n\n\n\n

Die Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der SASOL Germany GmbH haben die Forschung finanziell unterst\u00fctzt.<\/p>\n\n\n\n

Ver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n

C. Unger, H. Schmalz, J. Lipp, W. P. Kretschmer, R. Kempe, A Closed-Loop Recyclable Low-Density Polyethylene. Adv. Sci.<\/em> 2024, 2307229. https:\/\/doi.org\/10.1002\/advs.202307229<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

 Prof. Dr. Rhett Kempe, Lehrstuhlinhaber f\u00fcr Anorganische Chemie II – Katalysatordesign, Sustainable Chemistry Centre, an der Universit\u00e4t Bayreuth, und sein interdisziplin\u00e4res Forschungsteam haben in einer aktuellen Ver\u00f6ffentlichung in der Fachzeitschrift \u201eAdvanced Science\u201c dieses Material vorgestellt.  What for? Low Density Polyethylen (kurz LDPE) ist einer der weltweit meistgenutzten Kunststoffe, wie er zum Beispiel f\u00fcr Frischhaltefolie oder […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":139048,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"Eine wegweisende Entwicklung erm\u00f6glicht die gezielte Nachbildung der chemischen Struktur von Low Density Polyethylene (LDPE), einem bisher schwer nachzuahmenden Kunststoff, und zeigt gro\u00dfes Potenzial f\u00fcr nachhaltige Alternativen in der Kunststoffindustrie auf","footnotes":""},"categories":[17143],"tags":[18660,11841,22484,23465,12805],"supplier":[1544,5377,655],"class_list":["post-139043","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-recycling","tag-chemischesrecycling","tag-kreislaufwirtschaft","tag-kunststoffrecycling","tag-ldpe","tag-polyethylene","supplier-deutsche-forschungsgemeinschaft-dfg","supplier-sasol","supplier-universitaet-bayreuth"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/139043","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=139043"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/139043\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media\/139048"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=139043"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=139043"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=139043"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=139043"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}