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Neuer nachhaltiger Kunststoff ist so hart wie PET und abbaubar

Forscher:innen der polytechnischen Universität Lausanne haben eine neue Sorte Bioplastik entwickelt. Sie lässt sich 3D-drucken und baut sich zu Zucker ab. Doch das sind nicht ihre einzigen positiven Eigenschaften.

1 Min. Lesezeit
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Der neuartige Kunststoff lässt sich auch in feingliedrige Strukturen drucken. (Foto: EPFL/ Manker)

Nachhaltigen Kunststoff zu entwickeln, der die Eigenschaften der erdölbasierten Pendants besitzt, ist eine Herkulesaufgabe. Forscher:innen der polytechnischen Bundesuniversität Lausanne (EPFL) haben sich ihr gestellt. Herausgekommen ist ein PET-ähnliches Polymer, das sich aus nicht-essbaren Pflanzenteilen herstellen lässt und bemerkenswerte Eigenschaften besitzt. Die Wissenschaftler:innen des Labors für nachhaltige und katalytische Verarbeitung (LPDC) haben ihre Erkenntnisse nun in einem Artikel in der Nature Chemistry veröffentlicht.

Biokunststoff könnte als Verpackung dienen

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Die Verfasser:innen schreiben in einem Beitrag der Universität: „Der Kunststoff ist zäh, hitzebeständig und eine gute Barriere für Gase wie Sauerstoff.“ Das mache ihn zu einem vielversprechenden Kandidaten für Lebensmittelverpackungen. Als weitere Anwendungsgebiete nennen die Forscher:innen Textilien, Medizin und Elektronik. Man habe das Material bereits zu Folien und Fasern sowie zu Fäden für den 3D-Druck verarbeitet. Es lasse sich zudem chemisch recyceln und baue sich in der Umwelt zu Zucker ab.

Bioplastik

Das Bioplastik aus Faserabfall besitzt hervorragende Eigenschaften. (Foto: EPFL/ Manker)

Organische Abfälle zu Kunststoff kochen

Der Leiter des Teams, Jeremy Luterbacher, erklärt den Produktionsprozess so: „Im Grunde genommen ‚kochen‘ wir einfach Holz oder anderes nicht essbares Pflanzenmaterial, wie z. B. landwirtschaftliche Abfälle in kostengünstigen Chemikalien, um das Kunststoffvorprodukt in einem Schritt herzustellen.“ Da die Zuckerstruktur erhalten bleibe, sei die Chemie viel einfacher als bei den derzeitigen Alternativen. Der zweite Trick besteht in der Härtung des Materials.

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Stabilisierung per Aldehyd

Der Kern der Technik besteht in der Zugabe des Aldehyds Glyoxylsäure, das bestimmtes Pflanzenmaterial stabilisiert und deren Zerstörung bei der Extraktion verhindert. Erstautor Lorenz Manker erklärt: „Mit dieser einfachen Technik sind wir in der Lage, bis zu 25 Prozent des Gewichts von landwirtschaftlichen Abfällen oder 95 Prozent des gereinigten Zuckers in Kunststoff umzuwandeln.“ Das Material lasse sich „unglaublich einfach“ herstellen und sei leicht abbaubar.

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