Katalysator zersetzt Kunstfaser

Kleidung, Teppiche oder Fischernetze – viele Produkte bestehen aus günstigen und langlebigen Kunststofffasern wie Nylon oder Perlon. Doch von den jährlich mehr als fünf Millionen produzierten Tonnen enden große Mengen auf Deponien und in den Ozeanen. Gerade in ausgedienten Fischernetzen verfangen sich dann häufig Robben, Delfine und Schildkröten und sterben. Eine Lösung für das Problem um diesen Plastikmüll fanden nun Forschende. Wie sie in der Fachzeitschrift „Chem“ berichten, entwickelten sie einen neuen Katalysator, mit dem sich Perlon effizient zersetzen und recyceln lässt.

Nylon-6, auch Perlon genannt, ist ein spezieller Kunststoff, der sich aus langen Ketten immer wiederkehrender Bestandteile zusammensetzt. Er wurde 1938 in Deutschland erfunden und trägt den chemischen Namen Polycaprolactam. Der Kunststoff kommt vom Maschinenbau bis zu Textilien in vielen Gebieten zum Einsatz. Doch nach Gebrauch wird Perlon vor allem auf Deponien entsorgt, denn beim Verbrennen entstehen giftige Gase aus Stickoxiden. Zwar gibt es bereits Katalysatoren, die die stabilen Ketten des Kunststoffs zersetzen. Doch bislang sind dafür hohe Temperaturen von mehr als 350 Grad Celsius oder giftige Lösungsmittel nötig.

Minutenschneller Abbau ohne giftige Zusätze

Ein Gramm Perlon mit dem Katalysator im Test

Diese Nachteile hat der Katalysator, den das Team um Tobin Marks von der Northwestern University in Evanston entwickelt hat, nicht. Es handelt sich um eine Metallverbindung auf der Basis der relativ günstigen und gut verfügbaren Elemente Yttrium und Lanthan. Wie Marks und sein Team in Experimenten und zusätzlichen Berechnungen herausfanden, zersetzte der Katalysator die Kunststoffe binnen weniger Minuten so gut wie vollständig in seine Bestandteile – und das schon bei 240 Grad Celsius. Zudem benötigten sie hierfür keine weiteren, giftigen Lösungsmittel. Von den vorher langkettigen Molekülen blieben die einzelnen Kettenglieder zurück, die sich für neue Perlonfasern recyclen lassen.

Besonders an diesem Katalysator ist auch, dass er nur Molekülketten aus Perlon zerlegt. Somit ließe er sich auch in Plastikmischungen einsetzen, ohne vorab aufwendig sortieren zu müssen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben ihn bereits patentieren lassen. Denn sie sind überzeugt, dass dieser neue Katalysator für wirtschaftliches Recycling des Kunststoffs maßgeblich ist. Bereits heute nutzen viele hochpreisige Modemarken recyceltes Nylon-6 für neue Kleidung. Deshalb sei „recyceltes Nylon aktuell mehr wert als reguläres Nylon“, so Marks.