Propangas aus vermischtem Kunststoffmüll
US-Wissenschaftler erzeugen mittels Kat Energierohstoffe und reduzieren Meeresverschmutzung
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Suche nach Wertstoffen im Kunststoffmüll einer Deponie (Foto: Maruf Rahman, pixabay.com) |
Cambridge/Menlo Park/Golden (pte002/11.10.2022/06:00)
Ein Katalysator auf Kobaltbasis wandelt Kunststoffe wie Polyethylen und Polypropylen in Propan um. Das neue Verfahren haben Yuriy Román-Leshkov vom Massachusetts Institute of Technology und Guido Zichitella sowie sieben weitere Forscher am MIT, dem SLAC National Accelerator Laboratory sowie dem National Renewable Energy Laboratory entwickelt.
Kaum erreichte Sortenreinheit
Das Recycling von nicht sortenreinen Kunststoffen ist nahezu unmöglich, sagt Román-Leshkov, weil die langkettigen Moleküle in Kunststoffen durch Kohlenstoffbindungen zusammengehalten werden, die "sehr stabil und schwer zu zerbrechen" seien. Bei bestehenden Techniken zum Aufbrechen dieser Bindungen entstünde eine zufällige Mischung verschiedener Moleküle, die mit komplexen Raffinationsmethoden in verwendbare spezifische Verbindungen aufgetrennt werden müssten. Aber der neue Katalysator kann aus dem mikroporösen keramischen Material Zeolith, das Kobalt-Nanopartikel enthält, selektiv verschiedene Kunststoffpolymermoleküle abbauen und mehr als 80 Prozent von ihnen in Propan umwandeln.
Die für den Prozess benötigten Materialien, Zeolithe und Kobalt, sind beide billig und weitverbreitet, obgleich heute das meiste Kobalt aus Krisengebieten in der Demokratischen Republik Kongo stammt. Einige neue Produktionen werden in Kanada, Kuba und anderen Orten entwickelt. Zudem ist Wasserstoff nötig - ein Propanmolekül enthält neben drei Kohlenstoff- sechs Wasserstoffatome. Dieser sollte emissionsfrei hergestellt werden, etwa durch Elektrolyse mit Wind- oder Solarstrom. Dennoch wird bei dem Verbrennen von Propan CO2 frei, allerdings ein bisschen weniger als beim Verbrennen von Heizöl entsteht. Zudem könnte das Verfahren die Verschmutzung der Weltmeere verringern und Deponien entlasten.
Verunreinigungen problematisch
Die Forscher haben ihr System an einem realen Beispiel aus gemischtem Kunststoff getestet und erhielten "vielversprechende Ergebnisse". Es seien jedoch weitere Tests erforderlich, um festzustellen, wie sich Verunreinigungen im Material - wie Tinten, Klebstoffe und Etiketten, die an den Kunststoffbehältern angebracht sind, oder andere Fremdstoffe, die die sich im Kunststoffabfall befinden - auf die Langzeitstabilität des Prozesses auswirken.
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