Fußbodenbeläge, Fenster, Bankkarten oder Medizinprodukte: PVC begegnet uns im Alltag in ganz unterschiedlichen Formen. Dabei ist der Kunststoff nicht unumstritten – zum einen, weil er oft mit heiklen Weichmachern versetzt ist, zum anderen, weil die Entsorgung nicht unproblematisch ist.
Ein Forschungsteam der Universität Michigan will jetzt aber einen Durchbruch beim Recycling von PVC erreicht haben.
Weichmacher und Salzsäure: Problemkind PVC
PVC wird von der Natur kaum zersetzt, muss am Ende seiner Nutzung also verbrannt oder recycelt werden. Das Problem: Wird der Kunststoff erhitzt, können giftige Schadstoffe entstehen. Mechanisches Recyclen ist durch die vielen Zusatzstoffe relativ aufwendig und sorgt meist für einen Qualitätsverlust im Material.
„PVC ist die Art von Kunststoff, mit der niemand etwas zu tun haben will, weil es eine Reihe von Problemen mit sich bringt“, so Danielle Fagnani von der Universität Michigan. Es „enthält in der Regel eine Menge Weichmacher, die alles im Recyclingstrom verunreinigen und in der Regel sehr giftig sind. Außerdem setzt es mit etwas Hitze sehr schnell Salzsäure frei“.
Gemeinsam mit vier weiteren Wissenschaftler:innen hat Fagnani eine elektrochemische Recycling-Methode entwickelt, bei der die PVC-Abfälle nicht erhitzt werden müssen – und die Problemstoffe im Material sogar noch nützlich werden. Die Forschungsergebnisse hat das Team im Fachmagazin Nature Chemistry zusammengefasst.
Eine neue Art, PVC zu recyclen: So geht’s
Das Verfahren funktioniert wie folgt: In einer gepaarten Elektrolysereaktion kontrollieren die Forscher:innen das langsame Entstehen von Salzsäure. Diese Säure kann dann entweder in der Industrie für andere chemische Reaktionen verwendet werden oder dabei helfen, sogenannte Arene zu chlorieren. Die können dann wiederum in pharmazeutischen und landwirtschaftlichen Komponenten zum Einsatz kommen.
„Die Reaktion verläuft effizient, wenn andere Kunststoffabfälle vorhanden sind, und ein handelsübliches weichgemachtes PVC-Produkt (Laborschläuche) kann direkt verwendet werden“, heißt es im Abstract der Forschungsarbeit. Und weiter: „Eine vereinfachte Ökobilanz zeigt, dass die Verwendung von PVC-Abfällen als Chlorquelle in der gepaarten Elektrolysereaktion ein geringeres Treibhauspotenzial hat als Salzsäure (HCl).“
Bisher bleiben am Ende des Prozesses allerdings noch Materialien übrig. Jetzt arbeitet das Team daran, auch diese Reste noch zu verwerten.
„Es ist ein Versagen der Menschheit, diese erstaunlichen Materialien geschaffen zu haben, die unser Leben in vielerlei Hinsicht verbessert haben, aber gleichzeitig so kurzsichtig zu sein, dass wir nicht darüber nachgedacht haben, was wir mit dem Abfall machen sollen“, so Anne J. McNeil, die den Lehrstuhl betreut, an dem Fagnani und ihre Kolleg:innen die PVC-Untersuchungen durchgeführt haben.
