de.wedoany.com-Bericht: Ingenieure der Northwestern University haben herausgefunden, dass Salz und organische Stoffe in natürlichen Gewässern den Zersetzungsprozess von Kunststoffen erheblich verlangsamen. Dies erklärt, warum Plastikprodukte in Flüssen, Seen und Ozeanen jahrzehnte- oder sogar jahrhundertelang bestehen bleiben. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift „Materials Degradation“ der Nature-Reihe veröffentlicht.
Bislang war bekannt, dass ultraviolettes Licht aus Sonnenstrahlen den Plastikabbau durch Photodegradation fördert, doch die Abbaurate von Kunststoffen in natürlichen Gewässern ist außergewöhnlich langsam. Das Forschungsteam simulierte im Labor verschiedene reale Gewässerumgebungen, indem es dünne Polystyrolstreifen in reines Wasser, Süßwassersimulationslösung und Meerwassersimulationslösung legte und sie etwa drei Monate lang unter vollem Sonnenlicht bestrahlte. Die Ergebnisse zeigten, dass der Kunststoff in reinem Wasser am stärksten abgebaut wurde, in Süßwasser weniger und in Meerwasser am wenigsten.
Die Studie weist darauf hin, dass Salze im Meerwasser (wie Chloride, Bromide, Bicarbonate und Sulfate) die durch Sonnenlicht ausgelösten chemischen Reaktionen hemmen. Wenn natürliche organische Stoffe aus verrottenden Pflanzen und Mikroorganismen hinzugefügt werden, wird der Abbauprozess weiter behindert. Dies liegt daran, dass die im Wasser gelösten Ionen und organischen Stoffe mit dem Kunststoff um die sonnenlichtgetriebenen Reaktionen konkurrieren, sodass das Sonnenlicht den Abbauprozess nicht effektiv einleiten kann.
Das Forschungsteam führte in jede Wasserprobe Umweltbakterien ein, die bekanntermaßen Kunststoffe abbauen können. Sie stellten fest, dass Kunststoffe, die zuvor in Süßwasserlösungen dem Sonnenlicht ausgesetzt waren, einen stärkeren mikrobiellen Abbau zeigten als solche, die in Meerwasserlösungen bestrahlt wurden. Dies deutet darauf hin, dass das Meerwasser die anfängliche Schädigung des Kunststoffs durch Sonnenlicht hemmt, sodass den Mikroorganismen weniger Abbauprodukte zur Verfügung stehen.
Die Studie wurde von Ludmilla Aristilde, Professorin für Bau- und Umweltingenieurwesen an der McCormick School of Engineering der Northwestern University, geleitet. Sie ist zudem Mitglied des Center for Synthetic Biology, des International Institute for Nanotechnology und des Paula M. Trienens Institute for Sustainability and Energy. Die Postdoktorandin Nasrin Naderi Beni und die Doktorandin Cara Flynn leiteten die Forschungsarbeit. Die Studie wurde von der National Science Foundation finanziert. Das Team erklärte, dass diese Erkenntnisse dazu beitragen, das Verhalten von Kunststoffen in realen Umgebungen zu verstehen, und neue Ansätze für die Entwicklung neuartiger Kunststoffmaterialien bieten, die unter natürlichen Bedingungen leichter abbaubar sind.
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