Durch Sonnenenergie: Plastik und CO2 werden zu Wertstoffen

University of Cambridge entwickelt effizientes Recyclingsystem, das Abfall und Treibhausgase in Industrieprodukte umwandelt.

CO₂ in der Atmosphäre und die Verschmutzung mit Plastikmüll zählen zu den größten Bedrohungen für die Natur. Forscher der Universität Cambridge haben nun einen Weg gefunden, beides zugleich in wertvolle Vorprodukte für die Industrie umzuwandeln.

Das Team um Erwin Reisner, Leiter des Cambridge Circular Plastics Centre, baute einen solarbetriebenen Reaktor mit zwei getrennten Kammern, jeweils für Kunststoffabfälle und Treibhausgase. Erstmals sei es gelungen, beide „Recycling“-Technologien in einem Prozess zu kombinieren, heißt es in der Mitteilung der Universität. Die Erfindung könnte ein möglicher Wendepunkt auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft sein, so Subhajit Bhattacharjee, Autor der in der Zeitschrift Nature Synthesis veröffentlichten Studie.

Plastikflaschen werden zu Rohstoff für Kosmetik

In Tests konnte CO₂ in kohlenstoffbasierte Brennstoffe wie Kohlenstoffmonoxid und Synthesegas umgewandelt werden, die als Bausteine für nachhaltige synthetische Kraftstoffe nutzbar sind. PET-Flaschen wurden zu Glykolsäure, einem weit verbreiteten Rohstoff in der Kosmetikindustrie. Welches Produkt am Ende entstehe, lasse sich einfach durch den Wechsel des Katalysators einstellen, erklärt Bhattacharjee. Für die Herstellung von Kohlenstoffmonoxid bzw. Synthesegas aus CO₂ entwickelte das Team etwa Katalysatoren auf Basis einer Kobaltverbindung bzw. einer Kupfer-Indium-Legierung. Beim Recycling der Plastikflaschen kam ein Katalysator aus einer Kupfer-Palladium-Legierung zum Einsatz.

Das System sei nicht nur effizienter als herkömmliche photokatalytische CO₂-Reduktionsverfahren, so die Forscher, sondern spare im Vergleich auch Energie. Eine Bestrahlung mit Licht genüge, um schädliche Produkte in etwas Nützliches und Nachhaltiges umzuwandeln, sagt Motiar Rahaman, neben Bhattacharjee Hauptautor der Studie. Der Reaktor nutzt einen Lichtabsorber auf Perowskit-Basis, ein synthetisches, halborganisches Material, das als vielversprechende Alternative zu Silizium für die Photovoltaik der Zukunft gilt.

In den nächsten fünf Jahren soll das System weiterentwickelt werden, um komplexere Moleküle herzustellen. Ähnliche Techniken könnten künftig bei der Entwicklung von vollständig solarbetriebenen Recyclinganlagen zum Einsatz kommen, so das Forschungsteam.

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