Forscher der Virginia Tech haben eine revolutionäre Methode entwickelt, um Kunststoffe zu recyceln und sie in wertvolle chemische Produkte namens Tenside umzuwandeln, die in der Seifen-, Reinigungs- und anderen Industrien verwendet werden. Diese Methode könnte eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative zum herkömmlichen Recycling von Kunststoffen bieten.

Der Schlüssel zu dieser Entdeckung liegt in der molekularen Ähnlichkeit zwischen Polyethylen-Kunststoffen und Fettsäuren, die chemische Vorläufer von Seife sind. Beide Materialien bestehen aus langen Kohlenstoffketten, aber Fettsäuren haben eine zusätzliche Gruppe von Atomen am Ende der Kette. Basierend auf dieser Ähnlichkeit wurde die Hypothese aufgestellt, dass es möglich wäre, Polyethylen in Fettsäuren umzuwandeln und schließlich Seife herzustellen.

Um die langen Polyethylenketten effizient in kürzere Ketten abzubauen, entwickelte das Forschungsteam einen einzigartigen thermochemischen Prozess mit Temperaturgradienten. Dieser Prozess beinhaltet das Erhitzen des Kunststoffs in einem speziell konstruierten Reaktor auf hohe Temperaturen und anschließend schnelles Abkühlen. Nach der thermochemischen Behandlung erhielten die Forscher „kurzkettiges Polyethylen“, auch bekannt als Wachs.

Der nächste Schritt bestand darin, einige weitere Schritte, einschließlich Verseifung, hinzuzufügen, um das Wachs in Seife umzuwandeln. Mithilfe von computergestützter Modellierung und ökonomischer Analyse verfeinerte das Forschungsteam den Recyclingprozess. Das Endergebnis war die weltweit erste Seife, die aus Kunststoffen hergestellt wurde.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass diese Recyclingmethode sowohl auf Polyethylen als auch auf einen anderen gängig verwendeten Kunststoff, Polypropylen, angewendet werden kann. Diese Kunststoffe finden sich in verschiedenen Alltagsprodukten wie Verpackungen, Lebensmittelbehältern und Textilien. Ein wichtiger Vorteil dieser Recyclingtechnik ist, dass sowohl Polyethylen als auch Polypropylen gleichzeitig verarbeitet werden können, ohne dass diese Kunststoffe voneinander getrennt werden müssen.

Darüber hinaus hat die Methode einfache Anforderungen: Kunststoff und Hitze. Während zusätzliche Zutaten benötigt werden, um das Wachs in Fettsäuren und Seife umzuwandeln, ist die anfängliche Umwandlung des Kunststoffs einfach. Dies macht diese Recyclingmethode leicht anpassbar und potenziell skalierbar für industrielle Anwendungen.

Die Forschung wurde in der Zeitschrift Science veröffentlicht und zeigt einen neuen Weg für das Kunststoffrecycling ohne komplexe Verfahren oder neue Katalysatoren. Dieser innovative Ansatz hat das Potenzial, zukünftige kreative Designs für Recyclingverfahren zu inspirieren.