Plastikmüll wird zu Treibstoff - Forscher entwickeln Verfahren bei Temperaturen unter 200 Grad

Am Oak Ridge National Laboratory in den USA hat ein Forscherteam ein Verfahren vorgestellt, das Plastikmüll aus Polyethylen bei weniger als 200 Grad Celsius in Treibstoff umwandelt. Die Studie erschien im Fachjournal „Journal of the American Chemical Society“ und nutzt eine Salzschmelze mit Aluminiumchlorid als Reaktionsumgebung. Ausgangspunkt ist ein doppeltes Problem. Große Mengen Kunststoff landen auf Deponien oder in Verbrennungsanlagen, während der Bedarf an Treibstoffen hoch bleibt und Rohöl teuer sowie politisch sensibel ist. Der entscheidende Vorteil der Methode liegt im deutlich geringeren Energiebedarf gegenüber herkömmlichen Verfahren. Der größte Risikofaktor bleibt jedoch die Feuchtigkeit, weil die Salzschmelze auf Wasser empfindlich reagiert. Nach Angaben der Forscher entstehen rund 60 Prozent benzinähnliche Stoffe. Deshalb könnte das Verfahren für Transport und Industrie wirtschaftlich interessant werden (pubs.acs: 07.04.26).

Plastikmüll als Rohstoff für Benzin und Diesel

Der neue Ansatz unterscheidet sich vor allem bei der Temperatur von bisherigen Verfahren. Viele bekannte Methoden zur Umwandlung von Kunststoff in Kraftstoff arbeiten mit 450 bis 500 Grad Celsius. Mit dem neuen Verfahren genügen weniger als 200 Grad. Deshalb sinkt der Energieeinsatz spürbar, und zugleich dürfte sich die Technik einfacher in größere Anlagen übertragen lassen.

Plastikmüll wird in den USA bei unter 200 Grad zu Treibstoff. Neue Methode liefert viel Benzin, doch Feuchtigkeit bleibt ein Problem

Im Mittelpunkt steht Polyethylen, das in Verpackungen, Tüten und vielen Alltagsprodukten steckt. Gerade dieser Kunststoff fällt in sehr großen Mengen an und ist deshalb als Ausgangsmaterial leicht verfügbar. Für Industrieländer mit hohem Kunststoffverbrauch kann das relevant sein. Mit dem neuen Verfahren wäre es möglich Plastikmüll nicht zu entsorgen, sondern ihn als Rohstoff für Kraftstoffe zu nutzen.

Weniger Zusatzstoffe, aber noch ein offenes Problem

Ein zentraler Vorteil des Verfahrens liegt im geringen Materialaufwand. Die Reaktion läuft in einer Salzschmelze mit Aluminiumchlorid ab und benötigt weder Edelmetall-Katalysatoren noch organische Lösungsmittel oder externen Wasserstoff. Chemikerin Zhenzhen Yang erklärt: „Anders als herkömmliche Verfahren zur Umwandlung von Kunststoffen in Kraftstoff brauchte der neue Prozess weder Edelmetall-Katalysatoren noch organische Lösungsmittel oder externen Wasserstoff“.

In der Salzschmelze entstehen reaktive Stellen, an denen lange Kunststoffketten aufbrechen. Dadurch bilden sich kleinere Moleküle, die je nach Struktur eher Benzin oder eher dieselähnliche Stoffe ergeben. Erstautorin Liqi Qiu sagt: „Wir haben eine effiziente und selektive Umwandlung von Polyethylen zu Benzin entwickelt“. Rund 60 Prozent der Produkte entsprechen benzinähnlichen Stoffen, was den Ansatz wirtschaftlich interessant macht. Die Forscher verfolgten die Reaktion mit Neutronenstreuung, Isotopenmarkierung und spektroskopischen Methoden, während ein Problem noch ungelöst bleibt: Die Salzschmelze reagiert empfindlich auf Feuchtigkeit. Deshalb arbeitet das Team an stabileren Systemen, damit Plastikmüll künftig im industriellen Maßstab verlässlich zu Treibstoff werden kann.

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