Plastikmüll ist und bleibt ein Problem. Zwar gibt es immer wieder innovative Ideen, um nicht mehr benötigtes Plastik zu recyceln und einer neuen Verwendung zuzuführen, aber unterm Strich bleibt die recycelte Menge Plastik klein und führt kaum dazu, die immer stärker anwachsenden Berge von Plastikmüll zu reduzieren. Die Bemühungen, den weltweit entstehenden Plastikmüll einzugrenzen und ihm Herr zu werden, ist geradezu eine Sisyphusarbeit. Was wäre aber, wenn wir aus zwei der größten Quellen für Plastikmüll eine superstarke Verbindung machen und gleichzeitig den Ölverbrauch senken könnten? Daran arbeitet ein Team von Wissenschaftlern der Cornell University und der University of Minnesota.


Starke Verbindung aus zwei Kunststoffarten

Es handelt sich dabei um eine potentielle Win-Win-Situation. Für die Legierung verwenden die Wissenschaftler Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP), zwei der weltweit am häufigsten verwendeten Kunststoffarten. Professor Geoffrey Coates, ein Professor für Chemie und Biochemie an der Cornell-University, betont, dass das Projekt sowohl ein besseres Material aus den zwei am meisten verbreiteten Polymer herstellen sowie dabei helfen will, die beiden Kunststoffe besser zu recyceln.


If you could either make their properties better, you can use less of them, or if you can recycle these polymers, we would have a huge impact on sustainability in a way that we don’t currently have,. The dream is: could you take all the world’s polyethylene and polypropylene and just throw it together, melt it down and get a material that has good or even better properties than either one of the materials alone?„, so Coates.

Die Lösung lag in einem Multiblockcopolymer

Sowohl PE als auch PP sind für sich allein genommen widerstandsfähige Kunststoffe mit ähnlichem chemischen Aufbau. Allerdings können die beiden Kunststoffe nicht miteinander gemischt werden. Wenn dies versucht wird, wird das Ergebnis porös und nicht nutzbar, was die Möglichkeiten zum Recyceln der Materialien stark einschränkt.

Um dieses Problem zu umgehen, hat das Team ein Multiblockcopolymer entwickelt, mit dem PE und isotaktisches Polypropylen (iPP) miteinander gemischt werden können. Dabei bildet das Polymer molekulare Nähte zwischen den beiden Materialien, was die resultierende Verbindung genauso widerstandsfähig wie die beiden Ausgangsmaterialien macht.

Dem Team gelang es in ersten Tests, zwei Streifen iPP und PE mit Hilfe des Polymers zu verbinden. Die Ergebnisse waren vielversprechend, das Material eigne sich hervorragend, um iPP und PE zusammenzukleben, so Coates. „„People have done things like this before but they’ll typically put 10 percent of a soft material, so you don’t get the nice plastic properties, you get something that’s not quite as good as the original material„, erklärt Coates weiter.

Die Entwicklung könnte die Recycling-Industrie revolutionieren

Als besonders vielversprechend bezeichneten die Wissenschaftler ihre Entwicklung, weil die Verbindung nur ein Prozent des neuen Polymer enthält. Das Team hofft, mit ihrer Entwicklung bestehende Recycling-Prozesse verbessern zu sowie unter Umständen einen neue Klasse starker Polymer-Verbindungen erschaffen zu können. Allein die Möglichkeit, Recycling-Prozesse günstiger gestalten zu können, könnte sich als enorm wichtig erweisen.

Und die Recycling-Industrie benötigt dringend Verbesserungen. Nach einem Bericht der Ellen MacArthur Foundation werden weltweit lediglich 14 Prozent des entstehenden Plastikmülls recycelt. Die verbleibenden 86 Prozent werden auf die ein oder andere Art und Weise in die Umwelt geführt. In dem gleichen Bericht heißt es auch, dass das Gewicht des in den Ozeanen enthaltenen Plastikmülls bis 2050 das Gewicht der dort lebenden Fische übertreffen wird.

Wie wirkungsvoll das neue Polymer ist, wird sich erst noch herausstellen müssen. Die Wissenschaftler hoffen jedoch, dass die Entwicklung sich massiv auf die Recycling-Industrie auswirken wird. „If you could make a milk jug with 30 percent less material because it’s mechanically better, think of the sustainability of that. You’re using less plastic, less oil, you have less stuff to recycle, you have a lighter product that uses less fossil fuel to move it„, so Koautor James Eagan.

via Cornell University

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