Plastikmüll: Enzyme sorgen für Kompostierbarkeit

Biologisch abbaubarer Kunststoff ist noch ein schwieriges Thema – sogar in industriellen Kompostanlagen zerfallen die bisher existierenden Varianten nur ungenügend. Von heimischen Komposthaufen wollen wir gar nicht reden. Ein Team rund um Ting Xu von der University of California in Berkeley hat jedoch einen Kunststoff entwickelt, der angeblich tatsächlich kompostiert werden kann. Möglich gemacht wird das durch Enzympartikel, die nach ihrer Aktivierung den Kunststoff in seine Bestandteile zerlegen können.

Zum Abbau ist nur heißes Wasser nötig

Das zu diesem Zweck eigens entwickelte Enzym wird bereits bei der Herstellung des Plastiks in das Material eingebettet. Dies geschieht in Form winziger Nanopartikel, die von einer Schutzhülle umgeben sind, die verhindert, dass der Kunststoff vorzeitig zerfällt. Zur Aktivierung ist lediglich erhitztes Leitungswasser nötig.

Das Team testete die Methoden an zwei biologisch abbaubaren Plastiksorten, nämlich Polyestern Polycaprolacton (PCL) und den Polylactiden (PLA). Bei Kontakt mit heißem Leitungswasser löst die Schutzhülle der Enzyme, die den Kunststoff dann zersetzen. Im Falle des PCL dauerte die vollständige Zersetzung im Wasserbad bei 40 Grad Celsius einen Tag, bei PLA dauerte es sechs Tage bei 50 Grad Celsius. Dies entspricht den Bedingungen in professionellen Kompostanlagen. Bei dem Abbau von PLA entstehen zusätzlich noch Milchsäuren, die den Mikroben im Kompost als Nährstoff dienen können. Durch das fein verteilte Enzym zerfällt der Kunststoff komplett, es entsteht dabei kein Mikroplastik.

Kunststoffe im Alltag stabil

Im Alltag bei geringer Feuchtigkeit und Wärme blieben die Kunststoffe dagegen stabil: Selbst nach drei Monaten in 37 Grad Celsius warmen Wasser hatten die beiden Testkunststoffe sich nicht nennenswert aufgelöst. PLA kommt in der Regel in Verpackungen zum Einsatz, aber auch etwa als Material von 3D-Druckern. PCL wiederum ist ein Kunststoff aus dem medizinischen Bereich und kommt in Verbandsmaterial oder als Verpackungsmaterial für Medikamente zum Einsatz.

Aktuell sind die Forscher dabei, die Schutzhüllen so zu modifizieren, dass der Plastikabbau zu einem bestimmten Zeitpunkt wieder zu stoppen, sodass der Kunststoff nicht vollständig zerstört wird, sondern eingeschmolzen und wiederverwendet werden kann.

via UC Berkeley