Forschende recyceln Kunststoffabfälle mit Licht

Raumtemperatur ausreichend

Experte Shizhang Qiao nutzt die lichtgesteuerte Photokatalyse zur Umwandlung der Abfälle. Der Prozess besteht aus zwei Schlüsselelementen: Einem speziell für diesen Zweck entwickelten Katalysator und Sonnenlicht, das aktivierend wirkt und die Umwandlung überhaupt erst ermöglicht.

Das gelingt schon bei normaler Umgebungstemperatur, sodass das Verfahren auch energetisch günstig ist. Heutige Recycling-Methoden benötigen dem Fachmann nach dagegen Temperaturen von mehr als 400 Grad Celsius. „Ein typischer Photokatalysator ist Titandioxid mit isolierten Palladiumatomen auf seiner Oberfläche“, sagt Qiao.

Guter Umgang mit Ressourcen

„Kunststoffabfall ist eine ungenutzte Ressource, die recycelt und zu neuen Kunststoffen und anderen kommerziellen Produkten verarbeitet werden kann. Das katalytische Recycling von PE-Abfällen befindet sich noch in einem frühen Stadium und ist wegen der chemischen Inertheit von Polymeren und Nebenreaktionen, die sich aus der strukturellen Komplexität der Reaktantenmoleküle ergeben, eine große Herausforderung“, ergänzt Qiao.

Die Arbeit des Teams zielt darauf ab, aktuelle Umwelt- und Energieherausforderungen anzugehen und so zu einer Kreislaufwirtschaft beizutragen. „Unsere Grundlagenforschung bietet eine umweltfreundliche und nachhaltige Lösung, um gleichzeitig die Plastikverschmutzung zu reduzieren und wertvolle Chemikalien aus Abfällen für eine Kreislaufwirtschaft herzustellen“, heißt es weiter.

Qiao und sein Team haben schon viel erreicht. Denn fast 99 Prozent des Recycling-Produkts, das in flüssiger Form anfällt, besteht aus Propionsäure. Daher ist der Aufwand bei der Entfernung von Fremdstoffen gering. Da das zweite Recycling-Produkt Ethylen ein Gas ist, trennt es sich automatisch von der flüssigen Fraktion, sodass auch dessen Verwendung problemlos möglich ist.