de.wedoany.com-Bericht: Ein Forschungsteam der Colorado State University hat ein neues Verfahren entwickelt, das Kohlendioxid als Ausgangsstoff nutzt, um recycelbare Hochleistungsmaterialien zu synthetisieren, die teilweise herkömmliche Kunststoffe ersetzen können.
Bei diesem Verfahren reagiert Kohlendioxid mit einem speziellen Molekül namens Bicycloalkan unter Einwirkung eines organischen Katalysators zu einem neuartigen synthetischen Kunststoff. Diese Materialien weisen eine hohe mechanische Festigkeit und Elastizität auf und sind beständig gegen hohe Temperaturen und chemische Einflüsse.
Das herausragende Merkmal dieser Materialien ist ihre Recyclingfähigkeit. Nach dem Ende der Produktlebensdauer können ihre grundlegenden chemischen Bausteine zurückgewonnen und wiederverwendet werden, was zur Reduzierung von Kunststoffabfällen beiträgt und eine nachhaltigere Kreislaufwirtschaft fördert.
Die Forschungsarbeit wird von Professor Eugene Chen und Postdoktorandin Min Zhu von der Colorado State University geleitet, unter Beteiligung von Forschenden der Colorado State University und der Northwestern University. Das Projekt wird von der National Science Foundation und dem BOTTLE-Konsortium gefördert. Das BOTTLE-Konsortium ist ein nationales Forschungsprogramm, das vom U.S. Department of Energy unterstützt wird und sich auf neue Ansätze zum Kunststoffrecycling und die Entwicklung nachhaltigerer Polymere konzentriert.
Chen spielt in diesem Konsortium eine führende Rolle, das chemische und biologische Methoden zur Zerlegung und Wiederverwendung von Kunststoffmaterialien entwickelt, mit dem Ziel, Polymere nach der Nutzung leichter recycelbar oder abbaubar zu machen. Chen zufolge ist Kohlendioxid ein idealer Rohstoff für die Herstellung neuer Materialien, da es natürlich vorkommt, reichlich vorhanden, kostengünstig, geruchlos und nicht brennbar ist.
„Bereits in den 1960er Jahren gab es Verfahren zur Synthese von Polymeren aus Kohlendioxid. Die Herausforderung besteht darin, das inerte Kohlendioxid maximal in Kunststoffprodukte einzubauen und gleichzeitig umweltfreundlichere, recycelbare und abbaubare Polyester zu erzeugen“, sagt Chen. „Unser Ansatz zeigt das Potenzial von Kohlendioxid als erneuerbare, kostengünstige Ressource zur Herstellung recycelbarer Polyester, die sowohl Leistungsvorteile als auch günstige Eigenschaften am Ende des Lebenszyklus bieten.“
Min Zhu ergänzt, dass die neuen Polymere vielfältige Eigenschaften aufweisen können – von robusten, langlebigen Materialien bis hin zu weicheren, elastischeren Gummi-Alternativen. „Dieser Ansatz kann dazu beitragen, den Kohlenstoffkreislauf zu schließen, indem diese Emissionen effektiv wiederverwendet werden.“
Chen forscht seit langem zu Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft mit dem Ziel, Wege zur Reduzierung von Abfällen und schädlichen Umweltauswirkungen zu finden. In diesem neuen Projekt verfolgt das Team das Ziel, aufgefangenes Kohlendioxid als Rohstoff zu nutzen, anstatt es zu speichern oder wieder in die Atmosphäre freizusetzen.
