Dieser Kunststoff wird im Meer schneller abgebaut als Papier

Plastikmüll im Meer ist ein echtes Problem – am deutlichsten wird das wohl durch die Existenz des sogenannten „Pacific Garbage Patch“, einer riesigen Müllinsel, die im Pazifischen Ozean schwimmt. Jedes Jahr finden mehrere Millionen Tonnen Plastikabfälle ihren Weg ins Meer, und gewöhnliche Kunststoffe brauchen teilweise Jahrtausende, bis sie abgebaut sind. Forscher:innen arbeiten deshalb daran, Kunststoffe zu entwickeln, die in einer marinen Umgebung möglichst schnell abgebaut werden.

Schneller Abbau von Zellulose-Polymer

Forscher:innen der Woods Hole Oceanographic Institution haben ein bekanntes Polymer so weiterentwickelt, dass es der Kunststoff ist, der am schnellsten im Meer abgebaut wird –schneller noch als Papier. Es handelt sich um Cellulosediacetat (CDA), das aus Zellulose gewonnen wird. Es handelt sich um ein natürliches Polymer, das in den Zellwänden von Pflanzen vorkommt, in großen Mengen etwa in Baumwolle. Genutzt wird es bereits seit dem frühen 19. Jahrhundert, und heute kommt es etwa in Sonnenbrillen, Zigarettenfiltern oder herkömmlichen, alten Filmen in der Photographie.

Die Forscher:innen haben nun herausgefunden, dass CDA in Meereswasser sehr schnell abgebaut wird. Mit einer kleinen Modifikation, die als „Foaming“ bezeichnet wird, machte das Team das CDA porös, sodass es sogar noch 15 Prozent schneller abgebaut werden kann als massives CDA. Damit wird das Polymer sogar schneller abgebaut als Papier.

„We translated the foundational knowledge into the design of a new material that simultaneously meets consumer needs and degrades in the ocean faster than any other plastic material we know of, even faster than paper. It’s a great success story in a field that often focuses on the negative aspects of plastic pollution rather than working towards solutions to the problem„, so Collin Ward, ein Seniorautor der Studie.

Erstes Produkt aus CDA-Schaum bereits geplant

In einem sich über 36 Wochen erstreckenden Test, in dem CDA-Schaum einem kontinuierlichen Fluss von Meerwasser ausgesetzt wurde, verlor das Polymer etwa 65 – 70 Prozent seiner ursprünglichen Masse. Styropor, das als Vergleichsmaterial eingesetzt wurde, da es sich viel im Meer findet, verlor im gleichen Zeitraum 0 Prozent seiner Masse.

Bild: WHOI

Die Studie fand in einem kontrollierten Laborumgebung statt, in der die Forscher:innen den Fluss des Meereswassers sowie Licht, Temperatur und andere Variablen kontrollieren konnten, um die dynamischen Bedingungen im Meer zu simulieren.

Im Januar dieses Jahres wurden bereits die Ergebnisse einer 16-wöchigen Studie der Woods Hole Oceanographic Institution veröffentlicht. In dieser Studie kam der gleiche Meerwassertank zum Einsatz, um den Abbau acht verschiedener Strohhalme aus unterschiedlichen Kunststoffen, darunter CDA, sowie Papier zu vergleichen.

Dabei stellte sich heraus, dass ein Strohhalm aus dem CDA-Schaum etwa 190 Prozent schneller abgebaut wurde als der Strohalm aus festem CDA. Diese Ergebnisse gaben dann Anlass zu der aktuellen Studie mit CDA-Schaum.

Die Firma Eastman, die die Studie unterstützt hat, fand die Ergebnisse so vielversprechend, dass sie eine biologisch abbaubare Schale aus CDA-Schaum plant, die etwa die Styropor-Schalen ersetzen sollen, in denen Fleisch verpackt wird.

via Woods Hole Oceanographic Institution