Forscher haben herausgefunden, wie Kunststoff unendlich recycelbar wird

Forscher haben Bakterien so verändert, dass sie die für die Herstellung von Kunststoffen erforderlichen Inhaltsstoffe produzieren können. Eine erstaunliche Entwicklung, die die Industrie für erneuerbare Kunststoffe revolutionieren wird.

Plastikverschmutzung ist zu einem großen gesellschaftlichen Problem geworden. Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen schätzt, dass der Mensch jedes Jahr etwa 400 Millionen Tonnen davon produziert.

Bis 2050 wird die Welt jährlich bis zu eine Milliarde Tonnen Plastikmüll erzeugen, und dieses Problem wird durch die relativ geringe Recyclingquote der Länder noch verschärft.

Nach Schätzungen der Vereinten Nationen werden derzeit nur etwa 10 % der 7 Milliarden Tonnen Plastik, die wir seit der Erfindung von Kunststoff produziert haben, recycelt.

Die Lösung der steigenden Plastikverschmutzung wird eines der größten Herausforderungen zukünftiger Generationen sein, aber gerade scheint Hilfe von der Wissenschaft zu kommen. 

Wissenschaftler des Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Labs) haben eine Bakterienart in kunststoffproduzierende 'Maschinen' verwandelt, die eine unendlich wiederverwertbare Art von Kunststoff herstellen.

Laut einer Pressemitteilung von Berkeley Labs haben die Forscher E. coli Bakterien so verändert, dass sie Zucker aus Pflanzenmaterial in die Rohstoffe umwandeln, die für die Herstellung eines biologisch erneuerbaren Kunststoffs erforderlich sind.

Dieser biologisch erneuerbare Kunststoff heißt Poly(diketoenamin) oder PDK und kann im Gegensatz zu Kunststoffen, die derzeit mit Petrochemikalien hergestellt werden, immer wieder recycelt werden.

Brett Helms war der Wissenschaftler, der das Projekt leitete, und er erklärte, dass in diesem Experiment zum ersten Mal Bioprodukte integriert wurden, um ein "überwiegend biobasiertes" PDK herzustellen.

"Es ist das erste Mal, dass man einen biologischen Vorteil gegenüber der Verwendung von Petrochemikalien sieht, sowohl im Hinblick auf die Eigenschaften des Materials als auch auf die Kosten seiner Produktion im großen Maßstab“, fügte Helms hinzu.

In der Pressemitteilung des Forschers heißt es, dass PDKs im Gegensatz zu herkömmlichen Kunststoffarten in ihre Bausteine zerlegt und ohne Qualitätsverlust wieder zusammengesetzt werden können.

Ursprünglich wurden für PDKs Bausteine aus der Petrochemie verwendet, doch diese neue Entwicklung ermöglichte es dem Team, PDKs zu schaffen, die zu etwa 80 % aus Biokomponenten bestehen.

"Wir haben gezeigt, dass der Weg zu 100 % Bioanteil in recycelbaren Kunststoffen machbar ist“, erklärte Jeremy Demarteau, ein Wissenschaftler des Teams, das zu der bahnbrechenden Entdeckung beigetragen hat. "Das werden Sie in Zukunft von uns sehen.“

Bildnachweis: Twitter @DemarteauJeremy

PDKs befinden sich derzeit in Alltagsgegenständen wie Computerkabeln oder Uhrenarmbändern, aber auch in Klebstoffen und Baumaterialien. Doch die Palette der möglichen Verwendungen könnte noch erheblich erweitert werden, insbesondere nachdem Forscher einen Weg gefunden haben, die Temperaturtoleranz zu erhöhen.

In der Pressemitteilung heißt es, dass die Wissenschaftler einen weiteren Inhaltsstoff eingearbeitet haben, der die Temperaturtoleranz ihres PDK auf 60 Grad Celsius erhöht hat, was bedeutet, dass es für die Verwendung in Sportausrüstung oder Autoteilen geeignet sein könnte.

"Wir können unsere schwindenden Vorräte an fossilen Brennstoffen nicht weiter nutzen, um diesen unstillbaren Wunsch nach Kunststoffen zu befriedigen", sagte der leitende Wissenschaftler des Berkeley Labs, Jay Keasling. "Wir wollen dazu beitragen, das Problem des Plastikmülls zu lösen, indem wir Materialien schaffen, die sowohl erneuerbar als auch kreislauffähig sind."

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