Mobile-Menu
English China

Plattformchemikalie mit Potenzial

Erneuerbare Chemie: Lävulinsäure als biobasierte Plattformchemikalie

< zurück

Seite: 2/2

Anbieter zum Thema

Leibniz-Institut für Katalyse e.V.
Kern & Sohn GmbH
Labexchange - Die Laborgerätebörse GmbH
asecos GmbH

Plastikabfall als erneuerbare Rohstoffquelle

Die Herstellung von Kunststoffen auf Basis erneuerbarer Rohstoffe kann sich zwar günstig auf das Klima auswirken, was allerdings nicht zwangsläufig einen Effekt auf das Aufkommen von Plastikmüll hat, von dem so viel wie nie zuvor produziert wird. Diese Menge ist so gigantisch, dass sich in den Weltmeeren regelrechte Inseln aus weggewor­fenen Kunststoffartikeln bilden. Unlängst berichtete National Geographic, dass die Ausdehnung des „Great Pacific Garbage Patch“ ungefähr drei Mal der Größe Frankreichs entspricht. Dies verdeutlicht, wie dringend sofortiges Handeln erforderlich ist, da die zu erwartende Menge in Zukunft tendenziell noch steigen wird.

Ganz klar: Recycling, beispielsweise von PET-Flaschen, ist hier unerlässlich, aber nicht immer möglich. In vielen Fällen steht das recycelte Material in direkter Konkurrenz mit neu hergestellten Kunststoffen. Diese sind oftmals deutlich kostengünstiger, da das neu hergestellte Produkt weniger Verfahrensschritte durchlaufen hat. Ein Ausweg aus diesem Dilemma könnte das Upcycling darstellen. Dabei werden Plastikabfälle in höherwertige Produkte umgesetzt. Im Fall von Polyestern gelang dies Forschern des LIKATs durch die Umsetzung mit Wasserstoff in Gegenwart zweier Katalysatoren, einem Aluminiumsalz und einer Ruthenium-Verbindung.

Bildergalerie

Der Ruthenium-Katalysator ist verantwortlich für die Reduktion, quasi die Anlagerung von Wasserstoff an das Polyestermolekül. Dabei brechen jedoch auch die Bindungen zwischen den einzelnen Polymerbausteinen. Hier kommt das Aluminium ins Spiel, das durch seine Azidität für die Wieder-Verknüpfung durch Wasserabspaltung (Kondensation) sorgt. Effektiv entsteht aus einem Polyester ein so genannter Polyether. Dies ist mit weitreichenden Änderungen der Materialeigenschaften verbunden. So ändern sich z.B. die Schmelzpunkte der Polymere erheblich, was insbesondere für die Anwendung in Adhäsiven und Polyurethanen vorteilhaft ist (s. Abb. 4).

Die Vielfältigkeit der Chemie erlaubt es, viele der auf Erdöl basierenden Stoffe aus erneuerbaren Rohstoffen herzustellen. Aber viele der Verfahren stecken noch in den Kinderschuhen. Potenzielle Profite und Märkte sind daher für Firmen und Investoren noch relativ unklar. Allerdings ist ein wachsendes Bewusstsein für Umweltschutz und Klimawandel bei den Verbrauchern festzustellen, das über kurz oder lang helfen wird, biobasierte Produkte auf den Märkten zu eta­blieren.

Literatur:

[1] Annemarie Marckwordt, Fatima El Ouahabi,Dr. Hadis Amani, Dr. Sergey Tin, Dr. Narayana V. Kalevaru, Prof. Dr. Paul C. J. Kamer, Dr. Sebastian Wohlrab, Prof. Dr. Johannes G. de Vries: Nylon Intermediates from Bio‐Based Levulinic Acid, Angewandte Chemie, Volume58, Issue11, March 11, 2019, Pages 3486-3490

[2] Andrea Dell'Acqua, Bernhard M. Stadler, Sarah Kirchhecker, Sergey Tin and Johannes G. de Vries: Scalable synthesis and polymerisation of a β-angelica lactone derived monomer, Green Chem., 2020, Advance Article

[3] Bernhard M. Stadler, Dr. Sandra Hinze, Dr. Sergey Tin, Prof. Johannes G. de Vries: Hydrogenation of Polyesters to Polyether Polyols, Chemsuschem, Volume12, Issue17, September 6, 2019, Pages 4082-4087

* B. M. Stadler, M. Höhne, Prof. Dr. J. G. de Vries: Leibniz-Institut für Katalyse e.V. (LIKAT), 18059 Rostock

(ID:46528467)

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Weiterführende Inhalte