Sei für industrielle Zwecke geeignet

Forscher entwickeln vollständig abbaubaren Kunststoff aus Bambus

Kunststoffe sind aus unserem Leben kaum wegzudenken – von Verpackungen über Kleidung bis hin zu Technik, stecken sie in unzähligen Alltagsprodukten. Zugleich zählen sie zu den größten Umweltproblemen unserer Zeit, denn die langlebigen Materialien belasten Umwelt und Ökosysteme, wenn sie unkontrolliert in Natur und Meere gelangen. Immer größer wird daher der Ruf nach Alternativen. Eine solche wollen Wissenschaftler:innen der chinesischen Northeast Forestry University nun gefunden haben.

Material aus Bambus und Alkohol

Konkret handelt es sich dabei um einen Kunststoff, der vollkommen ohne fossile Rohstoffe wie Erdöl auskommt und dennoch so widerstandsfähig wie die klassische Variante sein soll. Zudem soll er sich innerhalb von 50 Tagen auflösen, wenn er in der Erde vergraben wird, erklärt das Forschungsteam rund um Haipeng Yu und Dawei Zhao in der in Nature Communications veröffentlichten Studie. Dabei sollen auch die Rückstände biologisch unbedenklich sein.

Dies sei möglich, da auch die Ausgangsstoffe, die zur Produktion verwendet wurden, natürlich seien. Demnach bestehe der von ihnen konstruierte Kunststoff aus Alkohol, der aus Pflanzen gewonnen wird, sowie aus Bambus, der in Südostasien seit Jahrzehnten vielseitig als Rohstoff eingesetzt wird. Neben dem Vorteil der biologischen Abbaubarkeit eigne sich der daraus hergestellte Bio-Kunststoff laut den Forschenden optimal zum Recycling, da sich 90 Prozent des Materials wiederverwenden ließen.

Geeignet für industriellen Einsatz

Die Fertigung des Bambus-Kunststoffs erfolgt in zwei Schritten. Zunächst wird Alkohol verwendet, um die Bambus-Zellulose, die zuvor von Lignin befreit wurde, aufzuspalten. Durch diesen Vorgang werden Wasserstoffbrücken, die das Material zusammenhalten, zerstört. Anschließend bauen die Forschenden diese Brücken wieder auf, wobei die Bausteine auf neue Weise miteinander vernetzt werden. Das Endergebnis ist ein Kunststoffgranulat, das sich durch Erhitzung verflüssigt und so etwa mittels Spritzguss-Technik beliebig in Form bringen lässt.

Wie die Wissenschaftler:innen in ihrem Paper erläutert, hätten Tests zur mechanischen und thermischen Stabilität sowie zur Formbarkeit gezeigt, dass der Bambus-Kunststoff mit herkömmlichen Polymeren mithalten könne und diese teils gar übertroffen habe. Dies mache ihn – im Gegensatz zu bisherigen organischen Kunststoffen, die minderwertige mechanische Eigenschaften aufweisen würden – zu einer praktikablen Alternative für die Industrie, heißt es. "Diese Umwandlung von reichlich vorhandener Bambuszellulose in leistungsstarke, umweltfreundliche Materialien ist ein Weg zur Verringerung der Plastikverschmutzung und der Abhängigkeit von fossilen Ressourcen", meint das Forschungsteam.

www.en.nefu.edu.cn