Herstellung von biologisch abbaubarem Kunststoff wurde nur billiger und grüner

- Aug 04, 2017 -

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Der Biokunststoff PLA wird aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen, einschließlich Zucker in Mais und Zuckerrohr. Die Fermentation verwandelt den Zucker in Milchsäure, die wiederum ein Baustein für Polymilchsäure ist. PLA verschlechtert sich nach einigen Jahren in bestimmten Umgebungen. Wenn es korrekt gesammelt und sortiert wird, ist es sowohl industriell kompostierbar als auch recycelbar. Darüber hinaus ist PLA biokompatibel und somit für medizinische Zwecke geeignet, beispielsweise in absorbierbaren Nahtfäden. PLA ist auch einer der wenigen Kunststoffe, die für den 3D-Druck geeignet sind.

Allerdings ist PLA aufgrund seiner Kosten noch keine vollständige Alternative für Kunststoffe auf Erdölbasis. Der Produktionsprozess für PLA ist aufgrund der Zwischenschritte teuer. "Zunächst wird Milchsäure in einen Reaktor eingespeist und bei hoher Temperatur und im Vakuum in eine Art Vorkunststoff umgewandelt", erklärt Professor Bert Sels vom Zentrum für Oberflächenchemie und Katalyse. "Das ist ein teurer Prozess. Der Vorkunststoff - ein minderwertiger Kunststoff - wird dann in Bausteine ​​für PLA zerlegt. Mit anderen Worten, Sie produzieren zuerst einen minderwertigen Kunststoff, bevor Sie mit einem hochwertigen Kunststoff enden. Und obwohl PLA als grüner Kunststoff gilt, benötigen die verschiedenen Zwischenschritte im Produktionsprozess immer noch Metalle und produzieren Abfall. "

Die KU-Leuven-Forscher entwickelten eine neue Technik. "Wir haben ein petrochemisches Konzept auf Biomasse angewendet", sagt Postdoc-Forscher Michiel Dusselier . "Wir beschleunigen und leiten den chemischen Prozess im Reaktor mit einem Zeolith als Katalysator. Zeolithe sind poröse Mineralien. Durch die Auswahl eines bestimmten Typs aufgrund seiner Porenform konnten wir Milchsäure direkt in die Bausteine ​​für PLA umwandeln, ohne die größeren Nebenprodukte herzustellen, die nicht in die Zeolithporen passen. Unsere neue Methode hat mehrere Vorteile gegenüber der traditionellen Technik: Wir produzieren mehr PLA mit weniger Abfall und ohne Verwendung von Metallen. Außerdem ist der Produktionsprozess billiger, weil wir einen Schritt überspringen können ".

Professor Sels ist zuversichtlich, dass die neue Technologie bald greifen wird. "Das KU-Leuven-Patent auf unsere Entdeckung wurde kürzlich an ein Chemieunternehmen verkauft, das den Produktionsprozess in industriellem Maßstab anwenden will. Natürlich wird PLA niemals erdölbasierte Kunststoffe ersetzen. Zum einen sind einige Gegenstände, wie zum Beispiel Toilettenabflussrohre, nicht biologisch abbaubar. Und es ist nicht unsere Absicht, wegwerfbaren Plastik zu fördern. Aber Produkte aus PLA können jetzt billiger und umweltfreundlicher werden. Unsere Methode ist ein großartiges Beispiel dafür, wie sich die chemische Industrie und die Biotechnologie zusammenschließen können ".

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