Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Polyphosphat gegen die Plastikberge in den Weltmeeren

03.09.2018

Max Volhard vom Fachbereich Chemieingenieurwesen der FH Münster forscht in seiner Doktorarbeit an einem Verfahren, das Kunststoffe im Salzwasser zersetzt. Das Patent ist bereits angemeldet.

Die Zahl ist gewaltig: 335 Millionen Tonnen Kunststoff wurden 2016 laut Plastics Europe auf der Erde produziert – Tendenz steigend. Rund 40 Prozent davon sind Verpackungsmaterialien. „Solche Kunststoffe sind prädestiniert dafür, sie in der Umwelt zu vergessen oder auf den Weltmeeren durch die Schifffahrt auszubringen“, sagt Max-Fabian Volhard der FH Münster.


Der erste fertige, selbst produzierte Kunststoff: Die weißen Flecken sind das verarbeitete Katalysator-Pulver.

FH Münster/Pressestelle


Max Volhard entnimmt der Knetkammer seine mit dem Katalysator vermischte Kunststoffprobe.

FH Münster/Pressestelle

Die Bilder von riesigen Müllinseln und Müllbergen mitten im Ozean sprechen für sich. Aber der Doktorand am Fachbereich Chemieingenieurwesen und sein betreuender Professor Dr. Thomas Jüstel haben eine Idee: Sie wollen Kunststoffe so verändern, dass sie für ihren Einsatz – zum Beispiel als Flasche – stabil sind, sich aber im Meer von alleine zersetzen. „Normalerweise dauert es Jahrzehnte bis Jahrhunderte, bis das Plastik vollständig abgebaut ist“, sagt Volhard.

Ein ungiftiger Zusatz im Kunststoff soll das jetzt aber deutlich beschleunigen. „Genauer gesagt wollen wir einen Katalysator hinzufügen, der auf Sonnenlicht reagiert“, erklärt Volhard. „Denn der Katalysator Titandioxid ist spezialisiert darauf, Radikale zu bilden, die den Kunststoff zersetzen beziehungsweise mineralisieren können.“

Was zum Schluss vom Plastik übrig bleibt: Wasser und Kohlenstoffdioxid. Es gibt aber ein kleines Problem. Der Katalysator fängt sofort an, die Radikale zu bilden, wenn die Sonne scheint – egal, ob die Flasche gerade im Meer schwimmt oder noch im Einkaufswagen steht. „Deshalb wollen wir ihn optimieren, und das ist unsere Kernidee: Wir wollen den Katalysator beschichten, damit die Radikale nicht nach außen dringen können und den Kunststoff nicht zu früh mineralisieren.“

Dabei setzen Volhard und Jüstel auf eine Polyphosphat-Beschichtung. Sie reagiert sehr sensitiv auf Salze. Der Gedanke: Im Kontakt mit Leitungs- oder Mineralwasser passiert nichts. Aber im salzigen Meerwasser löst sich das Polyphosphat auf und gibt somit die Radikale frei, die den treibenden Plastikmüll zersetzen. Die Idee hat Jüstel aus der Biochemie adaptiert, das Patent haben die beiden Wissenschaftler bereits angemeldet.

„Jetzt ist es meine Aufgabe zu überprüfen, ob das Konzept wirklich funktioniert“, erklärt Volhard. Bisher hat er den Abbau von Kunststoffen im Labor untersucht, die im Leitungswasser und im Meerwasser gelöst sind. Genau mit der Idee: per Polyphosphat-Katalysator und Sonnenlicht – imitiert durch einen UV-LED-Photoreaktor. Das hat funktioniert, die ersten Versuche stimmen ihn zuversichtlich. „Aber die Kunststoffe liegen im Meer ja nicht gelöst vor. Deshalb muss ich jetzt noch näher an die Realität und an die Verpackungsmaterialien kommen.“

Darum verarbeitet Volhard gerade Kunststoffe und Katalysatoren in der Knetkammer des Labors für Kunststofftechnologie von Prof. Dr. Reinhard Lorenz und wird verschiedene Experimente im Labor durchführen. Die neuen Kunststoffe sollen im Idealfall nur noch maximal zehn Jahre brauchen, bis sie sich vollständig zersetzt haben. „Aber so lange kann ich ja nicht auf meine Versuche warten. Um trotzdem valide Aussagen treffen zu können, muss ich mir noch eine neue Methode zur Überprüfung einfallen lassen“, bemerkt Volhard.

Weitere Informationen:

Fachbereich Chemieingenieurwesen
https://www.fh-muenster.de/ciw/index.php
Prof. Dr. Thomas Jüstel
https://www.fh-muenster.de/ciw/personal/professoren/juestel/index.php
Forschungsaktivitäten am Fachbereich Chemieingenieurwesen
https://www.fh-muenster.de/ciw/forschung/index.php?p=6
Labor für Kunststofftechnologie
https://www.fh-muenster.de/ciw/laboratorien/kt/kunststoff.php?p=7,6

Katharina Kipp | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Irdischer Schutz für außerirdisches Metall
18.04.2019 | INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena

nachricht Schlüsselkomponente für Batterien der Zukunft
04.04.2019 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Explosion on Jupiter-sized star 10 times more powerful than ever seen on our sun

A stellar flare 10 times more powerful than anything seen on our sun has burst from an ultracool star almost the same size as Jupiter

  • Coolest and smallest star to produce a superflare found
  • Star is a tenth of the radius of our Sun
  • Researchers led by University of Warwick could only see...

Im Focus: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Im Focus: Hybrid-Neuronen-Netzwerke mit 3D-Lithografie möglich

Netzwerken aus wenigen Neuronenzellen können gezielt künstliche dreidimensionale Strukturen vorgegeben werden. Sie werden dafür elektronisch verschaltet. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Fehler in neuralen Netzwerken besser zu verstehen und technische Anwendungen mit lebenden Zellen gezielter zu steuern. Dies stellt ein Team aus Forschenden aus Greifswald und Hamburg in einer Publikation in der Fachzeitschrift „Advanced Biosystems“ vor.

Eine der zentralen Fragen der Lebenswissenschaften ist, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Komplexe Abläufe im Gehirn ermöglichen uns, schnell Muster...

Im Focus: Was geschieht im Körper von ALS-Patienten?

Wissenschaftler der TU Dresden finden Wege, um das Absterben von Nervenzellen zu verringern und erforschen Therapieansätze zur Behandlung von ALS

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nicht selten verläuft ALS nach der Diagnose innerhalb...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Irdischer Schutz für außerirdisches Metall

18.04.2019 | Verfahrenstechnologie

Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions

18.04.2019 | Physik Astronomie

Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz

18.04.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics