PEF udfordrer PET til kamp

PEF bioplast kan løse nogle af de problemer, som PET forårsager. Den lange og energikrævende produktionsproces har hidtil forhindret masseproduktion. ETH Zürich -forskere har nu udviklet en metode, der endelig kunne gøre PEF salgbar.

Problemet med plast er på alles læber. Hvert år, omkring 50 millioner tons polyethylenterephthalat (PET) alene produceres, og tendensen stiger. Da genbrug normalt er omkostningskrævende og teknologisk vanskeligt at implementere, en stor mængde plastaffald ender i havene eller forbrændes, forårsager massiv CO2 -udledning. Brugen af ​​råolie i produktionen er også problematisk. Imidlertid, ingen af ​​os kan helt undvære plastik.

"Polymerer og plast er meget nyttige materialer, der i første omgang muliggør en lang række dagligdags anvendelser. Lettere biler, smartphones, moderne tøj og mange medicinske anordninger ville ikke eksistere, hvis vi ikke havde opfundet polymerer, "siger Jan-Georg Rosenboom, en frisk ph.d. kandidat i forskningsgruppen for ETH -professor Massimo Morbidelli ved Institut for Kemi og Anvendt Biovidenskab. "Spørgsmålet er, hvordan vi kan reducere den negative miljøpåvirkning af plast og samtidig bevare dets fordele for vores samfund."

Bedre materialegenskaber

Et svar kan være biobaserede polymerer, såkaldt bioplast. Disse har meget lignende egenskaber som konventionel plast, men er fremstillet af plantebaserede råvarer i stedet for råolie. Nogle bioplaster er også bionedbrydelige og muliggør bedre kompostering.

Massimo Morbidellis gruppe undersøger en lovende bioplast kaldet polyethylenfuranoat (PEF). PEF ligner kemisk meget PET, men består af 100% vedvarende råvarer som skovbrug og landbrugsaffald. PEF flasker, for eksempel, kræver mindre materiale, er lettere og mere stabile end deres PET -konkurrenter og får drikkevarer til at holde længere. Selvom PEF ikke er bionedbrydeligt, det kan forbrændes på en miljøvenlig måde udover genbrug, da der ikke produceres yderligere CO2 -emissioner.

At PEF endnu ikke har kunnet etablere sig på markedet, skyldes primært sin tids- og energikrævende produktion. ETH-ph.d.-studerende Jan-Georg Rosenboom og Peter Fleckenstein, sammen med ETH -professor Giuseppe Storti, har nu udviklet en metode, der kunne muliggøre det kommercielle gennembrud for PEF. I går blev deres forskningsresultater offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation .

Energieffektiv og hurtig produktion

"Vores metode reducerer produktionstiden fra flere dage til et par timer. Desuden misfarvning i slutproduktet kan undgås i modsætning til tidligere processer, "siger Jan-Georg Rosenboom og forklarer:" I stedet for at få de sædvanlige "reblignende" polymerkæder med to endepunkter til at reagere, vi binder først ringe fra sidstnævnte, som dermed ikke har nogen ender mere. Disse ringe kan derefter polymeriseres til PEF meget hurtigere og kontrolleret. Dette skyldes, at der ikke produceres kemiske biprodukter og skal fjernes, når ringene åbnes og forbindes til dannelse af det sidste lange "polymertov". Den meget hurtige reaktion inden for få minutter gør det muligt for PEF -produkter, der er overlegne i materialegenskaber end PET og reducerer energibehovet. "

Ud over, metoden til ringåbning tillader en præcis justering af produktkvaliteten, hvilket ikke var muligt med den tidligere produktionsproces. Dermed, den nye metode kan også være interessant til fremstilling af andre typer plast og bioplast. På grund af dets gode materialegenskaber, PEF kan muligvis også erstatte flerlagsmaterialer, der er vanskelige at genbruge.

I øjeblikket, forskerne arbejder sammen med Sulzer for at undersøge, hvordan den nye proces kunne implementeres i industriel masseproduktion. På trods af de mange fordele, som PEF tilbyder, det kan ikke løse alle eksisterende problemer alene siger Rosenboom, understreger:"Uddannelse og en forbedret bevidsthed om, hvordan plast skal håndteres, vil fortsat være afgørende for at stoppe den stigende miljøforurening. Men fremskridt inden for fremstillings- og genbrugsteknologier vil lette overgangen til et bæredygtigt samfund ".