{"id":55391,"date":"2018-08-07T07:32:31","date_gmt":"2018-08-07T05:32:31","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=55391"},"modified":"2018-08-05T12:59:06","modified_gmt":"2018-08-05T10:59:06","slug":"pef-sagt-pet-den-kampf-an","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/pef-sagt-pet-den-kampf-an\/","title":{"rendered":"PEF sagt PET den Kampf an"},"content":{"rendered":"
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“Bildung und ein gesch\u00e4rftes Bewusstsein f\u00fcr den Umgang mit Plastik werden weiterhin wichtig sein, um die Umweltbelastung durch Plastik zu stoppen”, sagt ETH-Forscher Jan-Georg Rosenboom. (Bild: iStock)<\/figcaption><\/figure>\n

Das Bioplastik PEF k\u00f6nnte einige Probleme, die das PET verursacht, l\u00f6sen. Die langwierige und energieverschlingende Herstellung hat eine Massenproduktion bislang verhindert. Forscher der ETH Z\u00fcrich haben nun eine Methode entwickelt, die das PEF endlich marktf\u00e4hig machen k\u00f6nnte.<\/strong><\/p>\n

Die Problematik durch Plastik ist in aller Munde. Jedes Jahr werden allein rund 50 Millionen Tonnen des Kunststoffs Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt, Tendenz steigend. Da das Recycling meist kostenintensiv und technologisch schwer umsetzbar ist, landen sehr viele Plastikabf\u00e4lle in den Meeren oder werden verbrannt, wodurch massive CO2<\/sub>-Emissionen verursacht werden. Und auch die Verwendung von Erd\u00f6l bei der Herstellung ist problematisch. Komplett auf Plastik verzichten, kann aber niemand von uns.<\/p>\n

“Polymere und Plastik sind sehr n\u00fctzliche Materialien, die eine breite Palette allt\u00e4glicher Anwendungen \u00fcberhaupt erst erm\u00f6glichen. Leichtere Autos, Smartphones, moderne Kleidung und viele medizinische Ger\u00e4te w\u00fcrde es beispielsweise nicht geben, wenn wir keine Polymere erfunden h\u00e4tten”, sagt Jan-Georg Rosenboom, frisch graduierter Doktorand in der Forschungsgruppe von ETH-Professor Massimo Morbidelli am Department Chemiewissenschaften und Angewandte Biowissenschaften. “Die Frage ist, wie wir die negativen \u00f6kologischen Auswirkungen von Plastik reduzieren und gleichzeitig seine Vorteile f\u00fcr unsere Gesellschaft erhalten k\u00f6nnen.”<\/p>\n

Bessere Materialeigenschaften<\/h3>\n
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\u00c4usserlich ist das Bioplastik PEF nicht vom herk\u00f6mmlichen PET zu unterscheiden. (Bild: ETH Z\u00fcrich \/ Jan-Georg Rosenboom)<\/figcaption><\/figure>\n

Eine Antwort darauf k\u00f6nnten biobasierte Polymere sein, sogenanntes Bioplastik. Dieses weist sehr \u00e4hnliche Eigenschaften wie herk\u00f6mmliche Kunststoffe auf, wird aber aus pflanzlichen Rohstoffen anstelle von Roh\u00f6l hergestellt. Einige Biokunststoffe sind zudem biologisch abbaubar und erm\u00f6glichen eine bessere Kompostierung.<\/p>\n

Die Gruppe von Massimo Morbidelli erforscht unter anderem das Bioplastik namens Polyethylenfuranoat (PEF). PEF ist dem PET chemisch sehr \u00e4hnlich, besteht jedoch zu hundert Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen, wie etwa Forst- und Agrarabf\u00e4llen. Seine etwas andere Molekularstruktur erm\u00f6glicht ausserdem bessere Produkteigenschaften: PEF-Flaschen ben\u00f6tigen beispielsweise weniger Material, sind leichter sowie stabiler als ihre PET-Konkurrenten und machen Getr\u00e4nke l\u00e4nger haltbar. PEF ist zwar biologisch nicht abbaubar, kann neben dem Recycling aber auch umweltschonend verbrannt werden, da keine zus\u00e4tzlichen CO2<\/sub>-Emissionen entstehen.<\/p>\n

Daf\u00fcr, dass sich PEF auf dem Markt noch nicht durchsetzen konnte, ist vor allem dessen zeit- und energieintensive Produktion verantwortlich. Die ETH-Doktoranden Jan-Georg Rosenboom und Peter Fleckenstein haben nun zusammen mit dem ETH-Professor Giuseppe Storti ein Verfahren entwickelt, das PEF den kommerziellen Durchbruch erm\u00f6glichen k\u00f6nnte. Gestern wurden ihre Forschungsresultate in der Fachzeitschrift Nature Communications publiziert.<\/p>\n

Energieeffiziente und schnelle Herstellung<\/h3>\n

“Unsere Methode reduziert die Herstellungszeit von mehreren Tagen auf wenige Stunden. Zudem k\u00f6nnen Verf\u00e4rbungen im Endprodukt im Gegensatz zu bisherigen Verfahren vermieden werden”, sagt Jan-Georg Rosenboom und erkl\u00e4rt: “Statt die \u00fcblichen seil-artigen Polymerketten mit zwei Endpunkten reagieren zu lassen, schn\u00fcren wir aus selbigen zun\u00e4chst Ringe, die somit kein Ende mehr haben. Diese Ringe lassen sich dann viel schneller und kontrollierter zu PEF polymerisieren. Das liegt daran, dass keine chemischen Nebenprodukte entstehen und abgef\u00fchrt werden m\u00fcssen, wenn man die Ringe \u00f6ffnet und zum finalen Polymer-Seil aneinanderh\u00e4ngt. Die sehr schnelle Reaktion innerhalb von Minuten erm\u00f6glicht PEF-Produkte, die PET in Materialeigenschaften \u00fcberlegen sind, und reduziert den Energiebedarf.”<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht die Methode der Ring\u00f6ffnung eine pr\u00e4zise Abstimmung der Produktqualit\u00e4t, was beim bisherigen Herstellungsverfahren nicht m\u00f6glich war. Dadurch k\u00f6nnte die neue Methode auch f\u00fcr die Herstellung von anderen Arten von Plastik und Bioplastik interessant sein. Aufgrund der guten Materialeigenschaften k\u00f6nnte das PEF eventuell auch Vielschichtmaterialien ersetzen, die schwierig zu recyclen sind.<\/p>\n

Momentan erforschen die Wissenschaftler gemeinsam mit der Firma Sulzer, wie der neue Prozess bei der industriellen Massenproduktion umgesetzt werden k\u00f6nnte. Trotz der vielen Vorteile, die das PEF bietet, k\u00f6nne es von alleine nicht alle Probleme l\u00f6sen, sagt Rosenboom und betont: “Bildung und ein gesch\u00e4rftes Bewusstsein f\u00fcr den Umgang mit Plastik werden weiterhin wichtig sein, um die zunehmende Umweltbelastung zu stoppen. Fortschritte bei den Herstellungs- und Recyclingtechnologien werden jedoch den \u00dcbergang zu einer nachhaltigen Gesellschaft erleichtern.”<\/p>\n

 <\/p>\n

Literaturhinweis<\/h3>\n

Rosenboom JG, Hohl DK, Fleckenstein P, Storti G, Morbidelli M: Bottle-grade polyethylene furanoate from ring-opening polymerisation of cyclic oligomers. Nature Communications, 24. Juli 2018, doi: 10.1038\/s41467-018-05147-y<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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