Recycling: Neuer Katalysator macht aus unsortierten Plastikabfällen wertvolles Propan

Viel zu viel Plastikmüll landet noch immer in der Natur und den Weltmeeren. Aber selbst wenn die gebrauchten Kunststoffe korrekt eingesammelt werden, ist ein sinnvolles Recycling gar nicht so einfach. Denn Plastik ist nicht gleich Plastik. Vielmehr gibt es eine beinahe unendlich große Zahl an Kunststoffen, die sich jeweils in ihrer Zusammensetzung und ihren Eigenschaften unterscheiden. Die bisher gängigen Recycling-Verfahren funktionieren aber nur für einzelne dieser Kunststoffe. Theoretisch müssten die großen Abfallberge also zunächst noch sortiert werden. Dies ist aber oftmals zu aufwändig, weshalb auch in Deutschland ein Großteil des Plastikmülls einfach in der Müllverbrennungsanlage landet. Dies ist allerdings kein besonders nachhaltiges Vorgehen. Forscher am MIT in den Vereinigten Staaten könnten nun eine Lösung für diese Problematik gefunden haben: Sie haben einen Katalysator entdeckt, der aus unsortierten Kunststoffabfällen wertvolles Propan gewinnt.

Rund achtzig Prozent der Polymermoleküle konnten umgewandelt werden

Konkret besteht der Katalysator aus Zeolith und enthält unter anderem Kobalt-Nanopartikel. Grundsätzlich sind beide Materialien in ausreichend großen Mengen vorhanden. Kobalt wird allerdings oftmals in Krisenregionen abgebaut und gilt daher als Konfliktmaterial. Außerdem wird für den Vorgang Wasserstoff benötigt. Dieser kann mithilfe eines Elektrolyseurs und der Nutzung von Ökostrom klimaneutral gewonnen werden. Das Zeolith enthält kleine Poren, die in etwa einen Nanometer breit sind. Dies entspricht der Größe der in den Kunststoffen enthaltenen Polymerketten. Während des initiierten Prozesses dringen nun die Polymerketten in diese Poren ein, wobei jeweils ein Propanmolekül abgetrennt wird. Anschließend beginnt der Prozess wieder von vorne. Anders als bei ähnlichen Verfahren, die in der Vergangenheit erprobt wurden, entsteht dabei nur Propan und kein unerwünschtes Methan. Insgesamt konnten die Forscher so immerhin achtzig Prozent der Polymermoleküle erfolgreich umwandeln.

Noch sind weitere Tests notwendig

Der eingangs beschriebene Sortieraufwand entfiel zudem. Das gewonnene Propan kann entweder als Brennstoff genutzt werden. Es handelt sich aber auch um einen wertvollen Rohstoff, der unter anderem bei der Produktion neuer Kunststoffe eine Rolle spielen kann. Die ersten von den Forschern durchgeführten Tests waren somit sehr erfolgreich. Die detaillierten Ergebnisse wurden auch bereits veröffentlicht. Die Wissenschaftler betonen allerdings auch, dass noch weitere Untersuchungen nötig sind. So wollen sie das neu entwickelte Verfahren noch einmal mit größeren Müllströmen aus Industrie und Privathaushalten erproben. Dabei soll vor allem geschaut werden, inwieweit Verunreinigungen – etwa mit Klebstoffen – das Ergebnis beeinträchtigen können. Grundsätzlich handelt es sich aber um einen vielversprechenden Ansatz, um eines der grundlegenden Probleme beim Kunststoff-Recycling zu lösen. Bis ein kommerziell nutzbares Verfahren zur Verfügung steht, dürfte aber noch etwas Zeit vergehen.

Via: MIT