Einige schnelle Zahlen zeigen, dass die weltweite Produktion von Polyethylen rund 80 Millionen Tonnen pro Jahr beträgt. Wo landet der Großteil? Ratet mal. Die Trennung und das Recycling von Kunststoffen ist nicht immer möglich oder wirtschaftlich tragfähig, aber es gibt eine andere Option: sie in Treibstoff zu verwandeln. Das ist der Vorschlag einer Gruppe chinesischer Wissenschaftler, die eine selektive und effiziente Degradation von Polyethylen in flüssige Treibstoffe und Wachse unter einigermaßen vernünftigen Parametern voraussagen.
Müll als Energiequelle
Ab und zu erscheint ein Artikel, der Deponien als „die Energiequellen der Zukunft“ bezeichnet, und wenn man darüber nachdenkt, ist das keine Verrücktheit. Einige Länder – Schweden ist das erste, das mir in den Sinn kommt – haben so hohe Recycling- und Konversionsraten von „Abfall-zu-Energie“ erreicht, dass sie Müll aus anderen Orten importieren müssen, aber der Rest steht vor einer echten Herausforderung. Eines der am häufigsten genannten Hindernisse ist die Trennung. Nicht jeder Abfall ist gleich, und das gilt ganz besonders für Kunststoff, aber die meisten fallen unter den Schatten von Polyethylen. Ich sage „unter dem Schatten“, weil Polyethylen heutzutage ein ziemlich allgemeiner Begriff ist, dank der vielen existierenden Varianten. Nun, wie zersetzen wir Polyethylen? Schließlich kann es jahrzehntelang (mindestens) auf einer Deponie verbleiben...
Die Studie
Eine Gruppe chinesischer Wissenschaftler der Chinesischen Akademie der Wissenschaften zusammen mit einem Chemiker der University of California (Irvine) veröffentlichten eine umfassende Studie über eine Zersetzungstechnik, die in der Lage ist, Polyethylen in flüssige Brennstoffe und Wachse zu verwandeln, unter Bedingungen, die in jeder Verarbeitungsanlage reproduzierbar sind. Eine Kombination aus leichten Alkanen und zwei katalytischen Prozessen (der erste mit einem Iridiumkomplex, der zweite mit Rhenium) bringt das Polyethylen in einen Zyklus von 96 Stunden bei durchschnittlich 175 Grad Celsius bis eine vollständige Zersetzung erreicht ist, und je nach Anpassungen (hauptsächlich Reaktionszeit und Temperatur) erhält man flüssige Brennstoffe auf Diesel-Niveau (Gasöl) oder Wachse mit industriellen Anwendungen.
Es handelt sich um einen effizienteren Prozess im Vergleich zu früheren Versuchen, aber die dem Studium beigefügten Grafiken zeigen, dass Proben in der Größenordnung von Milligramm verwendet wurden, und bei solchen Lösungen ist die Skalierung alles. Dazu kommt der Einsatz von Rhenium und Iridium, zwei der seltensten und damit teuersten Metalle des Planeten, die in Dutzenden von Branchen ständig nachgefragt werden. Die Chemie, die die Studie offenbart, ist exzellent, aber es gibt sicherlich Raum für Optimierung.
