{"id":423232,"date":"2022-11-22T15:15:45","date_gmt":"2022-11-22T14:15:45","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=423232"},"modified":"2022-11-22T15:15:45","modified_gmt":"2022-11-22T14:15:45","slug":"verdammt-jetzt-stellt-sich-heraus-dass-man-pu-doch-zur-wiederverwendung-abbauen-kann","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/verdammt-jetzt-stellt-sich-heraus-dass-man-pu-doch-zur-wiederverwendung-abbauen-kann\/","title":{"rendered":"Verdammt, jetzt stellt sich heraus, dass man PU doch zur Wiederverwendung abbauen kann"},"content":{"rendered":"\n

Seit Archimedes ist die Geschichte der Wissenschaft voll von Heureka-Momenten. So erging es auch einer Gruppe von d\u00e4nischen Forschern. Sie fanden heraus, dass es eine sehr einfache M\u00f6glichkeit gibt, das nicht abbaubare Polyurethan (PU) dennoch zu recyceln. “Wir waren sehr \u00fcberrascht, dass es so einfach war, ein so hoch entwickeltes Material zu zerlegen. Das h\u00e4tten wir nie erwartet”, sagt Steffan Kvist Kristensen.<\/p>\n\n\n\n

Er ist Assistenzprofessor an der Universit\u00e4t Aarhus<\/a> und geh\u00f6rt zu der Gruppe, die einen Weg gefunden hat, PU chemisch zu recyceln. Polyurethan ist ein Kunststoff, der in vielen Gegenst\u00e4nden des t\u00e4glichen Lebens verwendet wird. Zum Beispiel bei Matratzen, um ein Beispiel zu nennen. Oder man kann PU auch als D\u00e4mmstoff in K\u00fchlschr\u00e4nken verwenden. Die Anwendungsm\u00f6glichkeiten sind nahezu unbegrenzt. PU wird aus Erd\u00f6l hergestellt. Bisher gab es keine gute M\u00f6glichkeit, den Kunststoff in Grundstoffe f\u00fcr neue Produkte zu zerlegen.<\/p>\n\n\n\n

Zu ihrer eigenen \u00dcberraschung fanden die d\u00e4nischen Wissenschaftler eine einfache L\u00f6sung f\u00fcr dieses Problem. Das Erhitzen von tert-Amyl-Alkohol mit Kalilauge in einem Gef\u00e4\u00df auf 225 \u00b0C f\u00fchrte zu einer Zersetzung der Polyurethanverbindung. Man kann also zum Ausgangspunkt der PU-Synthese zur\u00fcckkehren. Nach dem Sieden des Materials erh\u00e4lt man die Grundverbindungen Polyole und ein Aminvorprodukt, die zusammen Polyurethan bilden. Den d\u00e4nischen Wissenschaftlern, die f\u00fcr das RePURpose<\/a>-Konsortium arbeiten, ist es gelungen, 20 verschiedene Arten von Polyurethan zu zerlegen. Das Verfahren ist inzwischen patentiert.<\/p>\n\n\n\n

Die St\u00e4rke von Polyurethan<\/h2>\n\n\n\n

Die hohe Widerstandsf\u00e4higkeit von PU ist eines der Haupthindernisse bei der Suche nach M\u00f6glichkeiten f\u00fcr seine Wiederverwendung. Die chemische Struktur von Polyurethan beruht auf starken Bindungen zwischen den Molek\u00fclen.<\/p>\n\n\n\n

“Ich nehme immer eine Wasserflasche als Beispiel, wenn ich erkl\u00e4ren muss, wie schwierig PU-Recycling ist”, beginnt Kristensen. “Sie ist aus Thermoplast, das hei\u00dft, man kann sie schmelzen und formen, um neue Materialien zu erhalten. PU ist ein duroplastischer Kunststoff, der keinen Schmelzpunkt hat. Wenn man versucht, es zu verfl\u00fcssigen, brennt es einfach.”<\/p>\n\n\n\n

Aufgrund dieses Problems war das mechanische Recycling bisher eine der wichtigsten M\u00f6glichkeiten zur Wiederverwendung von Polyurethan. Dabei wird das Material in St\u00fccke gebrochen. Die entstehenden PU-Flocken k\u00f6nnen als F\u00fcllstoff in der Bauindustrie oder zur Herstellung von Teppichunterlagen verwendet werden. Wie andere weniger verbreitete L\u00f6sungen hat sich auch diese Methode noch nicht durchgesetzt – der Gro\u00dfteil des Polyurethans landet noch immer auf Deponien oder wird verbrannt.<\/p>\n\n\n\n

Warum wir \u00fcber dieses Thema schreiben:<\/h2>

Polyurethane machen etwa 8 Prozent der weltweit produzierten Kunststoffe aus. Bislang wurden keine wirksamen Recyclingverfahren entwickelt, weshalb dieser Erfolg zur Wiederverwendung des Materials beitragen k\u00f6nnte.<\/p><\/div>\n\n\n\n

Eine Entdeckung f\u00fchrt zur n\u00e4chsten<\/h2>\n\n\n\n

Das d\u00e4nische Team probierte mehrere Verfahren aus, bevor es den Durchbruch erzielte. Im vergangenen Jahr haben die Forscher Polyurethan mit Iridium<\/a>– und Mangankatalysatoren<\/a> in Verbindung mit Wasserstoff abgebaut. Beide Optionen waren zwar wirksam, erwiesen sich aber nicht als die Methode der Wahl. “Iridium ist zu teuer. In industriellem Ma\u00dfstab w\u00e4re das nicht machbar. Mangan ist zwar effizienter, hat aber auch viele Nachteile. Wir dachten, wir k\u00f6nnten PU auf eine einfachere Weise zerlegen”, erinnert sich Kristensen.<\/p>\n\n\n\n

Diese Experimente ebneten den Weg f\u00fcr das Verfahren auf Kalibasis<\/a>. W\u00e4hrend das Metall als Katalysator fungierte, stellten die Forscher fest, dass im Hintergrund eine weitere Reaktion mit dem alkoholischen L\u00f6sungsmittel stattfand. Monatelange Bem\u00fchungen, den richtigen Temperaturbereich und die richtigen Zusatzstoffe zu finden und sicherzustellen, dass nicht irgendeine Verunreinigung des Materials das Ph\u00e4nomen verursacht, f\u00fchrten zu der Methode, die sie nun gefunden haben. Die alkoholbasierte L\u00f6sung erwies sich als ebenso wirksam wie die metallkatalysierte L\u00f6sung und war gleichzeitig billiger.<\/p>\n\n\n

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Plastik aus Waschmittelflaschen kann genau so gut sein wie Neukunststoff – Innovation Origins<\/div>
Waschmittelflaschen bestehen vielfach aus wiederverwertetem Kunststoff. Was hochwertigere Eins\u00e4tze angeht, warten Recyclate nach wie vor auf ihren breiten Einsatz. Forschende am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Betriebsfestigkeit und \u2026 Continued<\/div><\/div><\/div>\n\n\n

Die Welt kann nicht ohne<\/h2>\n\n\n\n

Die Weltwirtschaft kann noch nicht ohne PU auskommen. Der Weltmarkt f\u00fcr Polyurethane betrug im Jahr 2020 mehr als 24 Millionen Tonnen. Prognosen gehen von einem Anstieg auf 29 Millionen Tonnen bis 2029 aus. Die steigende Nachfrage in der Bauindustrie – aufgrund seiner isolierenden Eigenschaften f\u00fcr die Energieeffizienz von Geb\u00e4uden – und im Automobilsektor treibt die Nachfrage an. PU scheint derzeit unersetzlich zu sein. Die Eigenschaften des Materials sind nach wie vor un\u00fcbertroffen, zumal es billig in der Herstellung ist.<\/p>\n\n\n\n

Bei der Herstellung von einem Kilogramm PU werden beispielsweise 3,5 kg CO2 in die Atmosph\u00e4re freigesetzt. In 50 Jahren kann die 100-fache Menge an Kohlendioxid-\u00c4quivalenten ausgeglichen werden. Eine 1,6 cm dicke PU-Platte ist so isolierend wie eine 1,34 m dicke Betonwand. Es ist vielleicht nicht m\u00f6glich, die Verwendung von Polyurethan einzustellen, aber effiziente Recyclingmethoden k\u00f6nnten dazu beitragen, die Gewohnheiten zu \u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n

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Die Forscher mit einigen der Polyurethane, die sie abgebaut haben. Von links nach rechts: Steffan K. Kristensen, Martin B. Johansen, Bjarke Donslund und Troels Skrydstrup.\u00a9 Universit\u00e4t Aarhus<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Gut definierte Abfallstr\u00f6me<\/h2>\n\n\n\n

Dies ist zwar einfach und f\u00fcr die Industrie potenziell geeignet, doch muss die gesamte Recyclingkette neu \u00fcberdacht werden. “Was passiert, wenn PU durch andere Materialien kontaminiert wird? Reinere und gleichm\u00e4\u00dfigere Polyurethanstr\u00f6me helfen dabei, das Material zu zerlegen und weiter zu recyceln”, sagt Kristensen.<\/p>\n\n\n\n

“Ein einheitlicher Abfallstrom von Matratzen zum Beispiel w\u00fcrde es einfacher machen, sie zu neuen Matratzen zu recyceln. Produkte aus recyceltem PU haben die gleichen Eigenschaften wie neue Materialien. Wenn es eine Mischung aus verschiedenen Materialien gibt, wird es komplizierter, einen einheitlichen Abfallstrom zu erhalten.<\/p>\n\n\n\n

In dieser Hinsicht k\u00f6nnen Initiativen der Kommunen – wie die Sammlung alter K\u00fchlschr\u00e4nke – die Schlie\u00dfung des Kreislaufs erleichtern. Es gibt viele L\u00f6sungen zur Verbesserung der Abfallstr\u00f6me. In einer Studie der Universit\u00e4t Wageningen<\/a> haben Wissenschaftler herausgefunden, dass die Verwendung desselben Kunststoffs sowohl f\u00fcr Flaschen als auch f\u00fcr Verschl\u00fcsse zu einem reineren und hochwertigeren Recyclat f\u00fchren kann.<\/p>\n\n\n

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Bio2Bottle \u2013 die haltbare und biologisch abbaubare Biokunststoffflasche<\/div>
Wissenschaftler forschen an wiederverwendbaren, biologischen Kunststoffen f\u00fcr die Aufbewahrung von Reinigungsmitteln und landwirtschaftlichen Bodenhilfsstoffen.<\/div><\/div><\/div>\n\n\n

Plastikproblem noch lange nicht gel\u00f6st<\/h2>\n\n\n\n

In derselben Studie wird darauf hingewiesen, dass politische Entscheidungen aller an der Kette Beteiligten – Verpackungsunternehmen, Kommunen sowie Sortier- und Recyclingunternehmen – das Potenzial haben, die Kreislaufwirtschaft zu f\u00f6rdern.<\/p>\n\n\n\n

Alles in allem kann ein gutes Management der Recyclingkette – mit einer besseren Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten – den entscheidenden Unterschied ausmachen. Dem stimmt Kristensen zu. “Das Kunststoffrecycling ist kein Problem, das nur durch einen einzigen technologischen Fortschritt gel\u00f6st werden kann, wie wir ihn erreicht haben. Alle Akteure m\u00fcssen mitmachen, sonst wird es keine L\u00f6sung geben”, so sein Fazit.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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