Forscher des Institute for Cooperative Upcycling of Plastics (iCOUP) des US-Energieministeriums (DOE) haben ein neues Verfahren zum Recycling von Polyethylen hoher Dichte (HDPE) entwickelt.
Mithilfe eines neuartigen katalytischen Ansatzes wandelten Wissenschaftler des Argonne National Laboratory und der Cornell University des DOE Post-Consumer-HDPE-Kunststoff in ein vollständig recycelbares und potenziell biologisch abbaubares Material mit denselben mechanischen und thermischen Eigenschaften wie der ursprüngliche Einwegkunststoff um. Ihr Papier, das die Ergebnisse beschreibt, wurde am 16. Dezember in veröffentlicht Zeitschrift der American Chemical Society.
HDPE ist in Einweganwendungen allgegenwärtig, da es stark, flexibel, langlebig und kostengünstig ist. Aber die Art und Weise, wie wir HDPE produzieren und entsorgen, stellt eine ernsthafte Bedrohung für unsere eigene Gesundheit und die unseres Planeten dar.
Viele HDPE-Produkte werden aus fossilen Brennstoffen hergestellt, und das meiste gebrauchte HDPE wird entweder verbrannt, auf Deponien entsorgt oder geht in der Umwelt verloren. Wenn es mit aktuellen Methoden recycelt wird, verschlechtert sich die Qualität des Materials.
Dieser neue Ansatz könnte die mit HDPE verbundenen Kohlenstoffemissionen und Umweltverschmutzung reduzieren, indem Kunststoffabfälle als ungenutztes Ausgangsmaterial verwendet und in ein neues Material umgewandelt werden, das wiederholt ohne Qualitätsverlust recycelt werden kann.
Gegenwärtige HDPE-Recyclingansätze ergeben Materialien mit minderwertigen Eigenschaften. Der alternative Ansatz des Teams verwendet eine Reihe von Katalysatoren, um die Polymerketten in kürzere Stücke zu spalten, die an den Enden reaktive Gruppen enthalten. Die kleineren Teile können dann wieder zu neuen, gleichwertigen Produkten zusammengesetzt werden. Die Endgruppen haben den zusätzlichen Vorteil, dass der neue Kunststoff leichter abbaubar ist, sowohl im Labor als auch in der Natur.
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Alejandra Arroyave et al., Katalytisches chemisches Recycling von Post-Consumer-Polyethylen, Zeitschrift der American Chemical Society (2022). DOI: 10.1021/jacs.2c11949