Chemisches Recycling : Zerlegen statt verbrennen
Ein neues Plasmaverfahren zersetzt Plastikabfälle zu einem wasserstoffreichen Gas und Kohlenstoffnanomaterialien. Das Verfahren funktioniert auch mit Mischungen unterschiedlicher Kunststoffsorten, wie sie normalerweise im Müll vorliegen. Die Abfälle müssen dafür weder sortiert noch vorbehandelt werden. Entwickelt hat das Verfahren ein Forschungsteam um die Materialwissenschaftlerin Anke Weidenkaff von der TU Darmstadt.
Bisher werden weltweit nur neun Prozent der mehr als 350 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle recycelt. Das meiste davon ist thermisches Recycling: Plastikverpackungen werden verbrannt, um Energie zu gewinnen. Dabei entsteht Kohlendioxid, das das Klima belastet. Kunststoffe zu schreddern, einzuschmelzen und wieder zu Werkstoffen zu verarbeiten, mechanisches Recycling genannt, funktioniert nicht bei Plastikgemischen und kann an Verschmutzungen und Zusatzstoffen scheitern.
Zudem sind die wiederaufbereiteten Kunststoffe weniger haltbar und teurer als neu produzierte. Eine Alternative zum Verbrennen und mechanischen Recycling ist das chemische Recycling. Beim bisherigen Pyrolyseverfahren erzeugt Hitze aus Plastikmüll eine undefinierte, ölige Mischung aus Kohlenwasserstoffen.
Das neue Plasmaverfahren braucht weniger Energie als die Pyrolyse. Die Wissenschaftler haben es an Obstverpackungen aus Polypropylen, Milchtüten aus hochdichtem Polyethylen, dünnen Plastikbeuteln aus leichtem Polyethylen, Joghurtbechern aus Polystyrol und Getränkeflaschen aus Polyethylenterephthalat (PET) sowie deren Mischungen untersucht. Dabei entstehen Gasgemische aus etwa 60 Prozent Wasserstoff, rund zehn Prozent Ethylen und geringeren Anteilen von Gasen wie Ethan und Methan, heißt es im Fachmagazin „Angewandte Chemie“. Dazu kommen Kohlenstoffnanoröhren als Feststoff und ein geringer Rest einer Flüssigkeit.
Die Wissenschaftler konnten die Aubeute an Wasserstoff weiter steigern, wenn auf das Plasmaverfahren eine chemische Reaktion an einem Katalysator folgte. Dabei reichten ein Prozent eines Katalysators mit Eisen, Nickel oder Cobalt aus.
