Forschende der Universität Graz entwickeln ein vollständig recycelbares, biobasiertes Epoxidharz, das die Kunststoffindustrie nachhaltig verändern könnte. Ein Durchbruch, der Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit verbindet.

Wissenschaftler:innen der Universität Graz ist ein Durchbruch gelungen, der zum Gamechanger für die ganze Kunststoffindustrie werden kann. Sie haben einen vollständig recycelbaren, biobasierten Epoxid-Kunststoff entwickelt. Eine Innovation mit großer Tragweite, schließlich wird dieses sehr robuste Leichtbaumaterial in zahlreichen Produkten verwendet, seien es Skateboard-Rampen, Flugzeuge, Boote, Autos und sogar Windkraftanlagen: Allerdings basieren handelsübliche Epoxid-Produkte auf fossilem Erdöl und sind bisher nicht recycelbar. Das stellt ein erhebliches Nachhaltigkeitsproblem dar.

Das Team rund um die Chemikerin Katalin Barta Weissert von der Universität Graz hat nun eine Lösung für diese Herausforderung gefunden: Einen faszinierenden Epoxidharz-Duroplast, der ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird und vollständig recycelbar ist.

Die Ergebnisse der Studie wurden in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Dort beschreibt das Team seine Strategie, bei der drei spezifische erneuerbare Bausteine verwendet werden, darunter das charakteristische Diamin, das die Barta-Gruppe zuvor aus holzbasiertem Lignin gewonnen hat. Durch präzises Mischen dieser Bestandteile entsteht ein Kunststoff, dessen Stabilität und Haltbarkeit den Produkten auf Erdölbasis gleichkommen.

Das Besondere daran: Das Material löst sich leicht in Methanol auf, wodurch alle ursprünglichen Bausteine wiedergewonnen werden können. Dadurch war es möglich, erfolgreich recycelbare Glasfaser- und Holzfaserverbundwerkstoffe herzustellen, die in den Bereichen nachhaltiger Transport, Bau und Biomedizin Anwendung finden können.

"Unsere Lösung könnte ein echter Impuls für biobasierte Produkte und die Kreislaufwirtschaft sein. Das oberste Ziel ist dort die Verwendung erneuerbarer Rohstoffe und die Wiederverwertbarkeit von Materialien ", erklärt Barta und fügt hinzu: "Ich freue mich besonders über diese interdisziplinäre Herangehensweise und die fruchtbare Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen, wie jener rund um Daniel Boese, der uns mit Berechnungsstudien unterstützt hat".

Die nächste entscheidende Phase besteht darin, Partner aus der Industrie für das Projekt zu gewinnen, um wirkungsvolle Anwendungen für die Praxis zu entwickeln.

Publikation:

Closed-loop recyclability of a biomass-derived epoxy-amine thermoset by methanolysis, Katalin Barta et al.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj9989

Rückfragehinweis:
Katalin Barta Weissert
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Markus Hochegger-Krawanja
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markus.hochegger@uni-graz.at