Plastikmüll ist ein solches Problemes verursacht Überschwemmungenin einigen Teilen der Welt.Da sich Kunststoffpolymere nicht so leicht zersetzen, kann die Plastikverschmutzung ganze Flüsse verstopfen.Wenn es das Meer erreicht, endet es in riesigen Mengenschwimmende Müllflecken.

Um das globale Problem der Plastikverschmutzung anzugehen, haben Forscher einen abbaubaren Kunststoff entwickelt, der nach nur einer Woche Einwirkung von Sonnenlicht und Luft zerfällt – eine enorme Verbesserung im Laufe der Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte, die bei manchen alltäglichen Kunststoffen erforderlich sein kann Gegenstände zum Zerlegen.

Inein Artikel veröffentlichtIm Journal of the American Chemical Society (JACS) erläuterten die Forscher ihren neuen umweltverträglichen Kunststoff, der im Sonnenlicht in Bernsteinsäure zerfällt, ein natürlich vorkommendes, ungiftiges kleines Molekül, das keine Mikroplastikfragmente in der Umwelt hinterlässt.

Die Wissenschaftler nutzten die chemische Charakterisierung mittels Kernspinresonanz (NMR) und Massenspektroskopie, um ihre Erkenntnisse über den Kunststoff, ein Polymer auf Erdölbasis, offenzulegen.

Biobasiert?Recycelbar?Biologisch abbaubar?Ihr Ratgeber zu nachhaltigen Kunststoffen

Da Nachhaltigkeit bei allen ganz oben auf der Tagesordnung steht und die Technologie schnell voranschreitet, verändert sich die Welt der Kunststoffe.Hier erfahren Sie, was Sie über moderne Kunststoffmaterialien wissen müssen – und die manchmal verwirrende Terminologie:

Plastikmüll ist zu einem globalen Problem geworden.Weltweit werden jedes Jahr fast vierhundert Millionen Tonnen davon produziert, während79 Prozent aller jemals produzierten Plastikabfälle landeten auf Mülldeponien oder als Abfall in der Natur.

Aber was ist mit neuen, nachhaltigeren Kunststoffen – werden sie uns helfen, das Problem des Plastikmülls zu bewältigen?Was bedeuten eigentlich die Begriffe biobasierte, biologisch abbaubare oder recycelbare Kunststoffe und wie können sie uns dabei helfen, ehrgeizige Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und den Bedarf an Erdöl in der Kunststoffproduktion zu senken?

Wir führen Sie durch einige der häufigsten Begriffe im Zusammenhang mit nachhaltigen Kunststoffen und enthüllen die Fakten hinter jedem einzelnen.

Biokunststoffe – Kunststoffe, die biobasiert oder biologisch abbaubar sind oder beides

Unter Biokunststoff versteht man Kunststoffe, die biobasiert oder biologisch abbaubar sind oder beide Kriterien erfüllen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kunststoffen, die aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden,Biobasierte Kunststoffe werden ganz oder teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen hergestelltaus Biomasse gewonnen.Zu den häufig verwendeten Rohstoffen zur Herstellung dieser nachwachsenden Rohstoffe für die Kunststoffproduktion zählen Maisstängel, Zuckerrohrstängel und Zellulose, aber zunehmend auch verschiedene Öle und Fette aus erneuerbaren Quellen.Die Begriffe „Biokunststoffe“ und „biobasierte Kunststoffe“ werden von Laien oft synonym verwendet, bedeuten aber nicht wirklich dasselbe.

Biologisch abbaubare Kunststoffesind Kunststoffe mit innovativen Molekülstrukturen, die am Ende ihres Lebens unter bestimmten Umweltbedingungen von Bakterien zersetzt werden können.Nicht alle biobasierten Kunststoffe sind biologisch abbaubar, während einige Kunststoffe, die aus fossilen Brennstoffen hergestellt werden, tatsächlich biologisch abbaubar sind.

Biobasiert – Kunststoffe, die aus Biomasse hergestellte Bestandteile enthalten

Biobasierte Kunststoffe werden teilweise oder vollständig aus Material hergestellt, das aus Biomasse statt aus fossilen Rohstoffen hergestellt wurde.Einige sind biologisch abbaubar, andere jedoch nicht.

Im Jahr 2018 wurden weltweit 2,61 Millionen Tonnen biobasierter Kunststoffe produziert,nach Angaben des Instituts für Biokunststoffe und Biokomposite (IfBB).Aber das ist immer noch knapp 1 % des weltweiten Kunststoffmarktes.Da die Nachfrage nach Kunststoff weiter wächst, steigt auch die Nachfrage nach nachhaltigeren Kunststofflösungen.Herkömmlicher Kunststoff auf fossiler Basis kann durch Drop-in-Kunststoff – ein biobasiertes Äquivalent – ​​ersetzt werden.Dies kann dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck des Endprodukts zu reduzieren, während die anderen Eigenschaften des Produkts – beispielsweise seine Haltbarkeit oder Recyclingfähigkeit – gleich bleiben.

Polyhydroxyalkanoat oder PHA ist eine gängige Art von biologisch abbaubarem, biobasiertem Kunststoff, der derzeit beispielsweise zur Herstellung von Verpackungen und Flaschen verwendet wird.Es istentsteht durch industrielle Fermentation, wenn bestimmte Bakterien mit Zucker oder Fett gefüttert werdenaus Rohstoffen wie zRüben, Zuckerrohr, Mais oder Pflanzenöl.Aber unerwünschte Nebenprodukte,wie Speiseölabfälle oder Melasse, die bei der Zuckerherstellung zurückbleiben, könnte als alternativer Rohstoff verwendet werden, wodurch Nahrungspflanzen für andere Zwecke frei werden.

Da die Nachfrage nach Kunststoffen weiter wächst, ist eine breitere Palette biobasierter Kunststoffe auf den Markt gekommen, die zunehmend als Alternative eingesetzt werden sollten

–

Einige biobasierte Kunststoffe, wie zum Beispiel Drop-in-Kunststoffe, haben identische chemische Strukturen und Eigenschaften wie herkömmliche Kunststoffe.Diese Kunststoffe sind nicht biologisch abbaubar und werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen Haltbarkeit ein erwünschtes Merkmal ist.

Biobasiertes PET, das teilweise aus der in Pflanzen vorkommenden organischen Verbindung Ethylenglykol hergestellt wird, wird in vielen Produkten verwendet, zFlaschen, Autoinnenräume und Elektronik.Da die Kundennachfrage nach nachhaltigeren Kunststoffen steigt,Der Markt für diesen Kunststoff soll von 2018 bis 2024 jährlich um 10,8 % wachsen.

Biobasiertes Polypropylen (PP) ist ein weiterer Drop-in-Kunststoff, der zur Herstellung von Produkten wie Stühlen, Behältern und Teppichen verwendet werden kann.Ende 2018,erstmals eine kommerzielle Produktion von biobasiertem PP stattgefunden hat,Herstellung aus Abfall- und Rückstandsölen, wie z. B. Altspeiseöl.

Biologisch abbaubar – Kunststoff, der sich unter bestimmten Bedingungen zersetzt

Wenn ein Kunststoff biologisch abbaubar ist, bedeutet das, dass er unter bestimmten Umweltbedingungen und bei Kontakt mit bestimmten Bakterien oder Mikroben zersetzt werden kann – und zwar in Wasser, Biomasse und Kohlendioxid oder Methan, je nach aeroben oder anaeroben Bedingungen.Der biologische Abbau ist kein Hinweis auf einen biobasierten Inhalt;Vielmehr ist es mit der molekularen Struktur eines Kunststoffs verknüpft.Obwohl die meisten biologisch abbaubaren Kunststoffe biobasiert sind,Einige biologisch abbaubare Kunststoffe werden aus fossilen Rohstoffen hergestellt.

Der Begriff biologisch abbaubar ist nicht eindeutig, da dies nicht der Fall istGeben Sie einen Zeitrahmen anoder Umgebung für die Zersetzung.Die meisten Kunststoffe, auch nicht biologisch abbaubare, zersetzen sich, wenn man ihnen genügend Zeit gibt, beispielsweise Hunderte von Jahren.Sie zerfallen in kleinere Stücke, die für das menschliche Auge unsichtbar sind, aber als Mikroplastik in der Umwelt um uns herum präsent bleiben.Im Gegensatz dazu werden die meisten biologisch abbaubaren Kunststoffe biologisch zu CO2, Wasser und Biomasse abgebaut, wenn ihnen genügend Zeit gegeben wirdunter bestimmten Umgebungsbedingungen.Es wird empfohlen, dies zu tungenaue InformationInformationen darüber, wie lange es dauert, bis ein Kunststoff biologisch abgebaut wird, über den Grad des biologischen Abbaus und die erforderlichen Bedingungen sollten angegeben werden, um seine Umweltverträglichkeit besser beurteilen zu können.Kompostierbarer Kunststoff, eine Art biologisch abbaubarer Kunststoff, lässt sich leichter beurteilen, da er definierte Standards erfüllen muss, um eine Kennzeichnung zu erhalten.

Kompostierbar – eine Art biologisch abbaubarer Kunststoff

Kompostierbarer Kunststoff ist eine Untergruppe von biologisch abbaubarem Kunststoff.Unter Kompostierungsbedingungen wird es von Mikroben in CO2, Wasser und Biomasse zerlegt.

Damit Kunststoff als kompostierbar zertifiziert wird, muss er bestimmte Standards erfüllen.In Europa bedeutet das, dass in aInnerhalb eines Zeitraums von 12 Wochen müssen 90 % des Kunststoffs in Bruchstücke von weniger als 2 mm zerfallenin der Größe unter kontrollierten Bedingungen.Es muss einen geringen Anteil an Schwermetallen enthalten, damit es den Boden nicht schädigt.

Kompostierbare Kunststoffemüssen an eine Industrieanlage geschickt werden, wo Hitze und Luftfeuchtigkeit herrschenum den Abbau sicherzustellen.PBAT beispielsweise ist ein auf fossilen Rohstoffen basierendes Polymer, das zur Herstellung von Bioabfallbeuteln, Einwegbechern und Verpackungsfolien verwendet wird und in Kompostieranlagen biologisch abbaubar ist.

Kunststoff, der in offenen Umgebungen, beispielsweise in Komposthaufen im Haushalt, zerfällt, ist normalerweise schwer herzustellen.PHAs beispielsweise erfüllen diese Anforderungen, werden jedoch seitdem nicht mehr häufig eingesetztIhre Herstellung ist teuer und der Prozess ist langsam und schwer zu skalieren.Allerdings haben Chemiker daran gearbeitet, dies zu verbessern, beispielsweise durch die Verwendung vonein neuartiger chemischer Katalysator– eine Substanz, die dazu beiträgt, die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion zu erhöhen.

Recycelbar – Umwandlung von gebrauchtem Kunststoff in neue Produkte durch mechanische oder chemische Verfahren

Wenn Kunststoff recycelbar ist, bedeutet das, dass er in einer Industrieanlage wiederverarbeitet und in andere nützliche Produkte umgewandelt werden kann.Mehrere Arten herkömmlicher Kunststoffe können mechanisch recycelt werden – die häufigste Art des Recyclings.Aber die erste globale Analyse aller jemals erzeugten Plastikabfällefanden heraus, dass nur 9 % des Kunststoffs recycelt wurden, seit das Material vor etwa sechs Jahrzehnten hergestellt wurde.

Mechanisches RecyclingDabei werden Kunststoffabfälle zerkleinert, geschmolzen und zu Pellets verarbeitet.Diese Pellets werden dann als Rohstoff für die Herstellung neuer Produkte verwendet.Die Qualität des Kunststoffs nimmt während des Prozesses ab;also ein Stück Plastikkann nur begrenzt oft mechanisch recycelt werdenbevor es als Rohstoff nicht mehr geeignet ist.Daher wird neuer Kunststoff oder „Neuplastik“ oft mit recyceltem Kunststoff vermischt, bevor daraus ein neues Produkt entsteht, um das gewünschte Qualitätsniveau zu erreichen.Auch dann sind mechanisch recycelte Kunststoffe nicht für alle Zwecke geeignet.

Chemisch recycelter Kunststoff kann bei der Herstellung neuer Kunststoffe den auf Erdöl basierenden Rohstoff ersetzen

–

Chemisches RecyclingDabei handelt es sich um eine neuere Familie von Prozessen, die derzeit an Bedeutung gewinnt.Typischerweise sind Katalysatoren und/oder sehr hohe Temperaturen erforderlich, um Kunststoffe zu zersetzenkann im Vergleich zum mechanischen Recycling auf ein breiteres Spektrum an Kunststoffabfällen angewendet werden.Beispielsweise können Kunststofffolien, die mehrere Schichten oder bestimmte Verunreinigungen enthalten, in der Regel nicht mechanisch, wohl aber chemisch recycelt werden.

Die im chemischen Recyclingprozess aus Kunststoffabfällen entstehenden Rohstoffe können zweckentfremdet werdenErsetzen Sie neue, erdölbasierte Rohstoffe bei der Herstellung neuer, hochwertiger Kunststoffe.

Einer der Hauptvorteile des chemischen Recyclings besteht darin, dass es sich um einen Aufwertungsprozess handelt, bei dem sich die Qualität eines Kunststoffs nach der Verarbeitung nicht verschlechtert, anders als bei den meisten Arten des mechanischen Recyclings.Der resultierende Kunststoff kann zur Herstellung einer breiten Palette von Produkten verwendet werden, darunter Lebensmittelbehälter und Artikel für medizinische und medizinische Zwecke, für die strenge Anforderungen an die Produktsicherheit gelten.