COLORADO STATE UNIVERSITY Chemiker der Universität haben ein Polymer entdeckt, das viele der Eigenschaften von Kunststoff aufweist, aber für eine vollständige chemische Rezyklierbarkeit in seinen ursprünglichen niedermolekularen Zustand zurückverwandelt werden kann. Die chemische Umwandlung kann ohne die Verwendung von toxischen Chemikalien oder intensiven Laborverfahren durchgeführt werden.
Laut dem Forschungsteam des Department of Chemistry ist das Polymer vergleichbar mit Kunststoff in Bezug auf Gewicht, Hitzebeständigkeit, Festigkeit und Haltbarkeit. Im Gegensatz zu typischen erdölbasierten Kunststoffen könnte das neue Polymer jedoch wiederholt recycelt werden.
»Die Polymere können chemisch recycelt und im Prinzip unendlich wiederverwendet werden«, sagte Professor Eugene Chen vom Lehrstuhl für Chemie, der die Studie leitete. Chens Labor hat bereits im Jahr 2015 ein chemisch recycelbares Polymer entwickelt, das jedoch extrem kalte Bedingungen erfordert und daher ein begrenztes industrielles Potenzial hat.
Es hatte auch eine geringe Wärmebeständigkeit und ein niedriges Molekulargewicht und war, obwohl es kunststoffähnlich war, relativ weich.Das neue, verbesserte Polymer wurde durch Entfernen eines Rings an einer bestimmten Stelle entlang der Molekülstruktur erzeugt. Die Forscher identifizierten dann zwei verschiedene Katalysatoren, die bei ausreichend hohen oder niedrigen Temperaturen dieses Polymer mit einem Wirkungsgrad von etwa 85% in Monomerbestandteile zerlegen können. Auf dieser Ebene können die Monomere wiederverwendet und zu neuen Polymeren verarbeitet werden. Es kann auch unter lösemittelfreien und Raumtemperaturbedingungen polymerisiert werden, mit nur wenigen Minuten Reaktionszeit und nur einer geringen Menge an Katalysator, wodurch es umweltfreundlich und für den industriellen Einsatz geeignet ist.
Chen und sein Team glauben, dass dies zu einer Zukunft mit reduziertem Plastikmüll führen könnte, wo grünere Kunststoffe »unendlich« in einem Reaktor recycelt werden, anstatt Millionen von Jahren in Ozeanen und Deponien zu überleben.Weltweit ist die Produktion von Kunststoff so weit gestiegen, dass bis 2050 eine Produktion von mehr als 500 Mio. to erwartet wird. »Es wäre unser Traum, diese chemisch recycelbare Polymertechnologie auf dem Markt zu realisieren«, sagte Chen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Science veröffentlicht. (Foto: Bill Cotton / Colorado State University)
