Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 128 Issue 36

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie


Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 1998, 110 (6), 848

Metallatome verdauen Plastikmüll

Das Metall Zirkonium kann Kunststoffe
in Benzin und "Erdgas" verwandeln

Kunststoffe wie die in Einkaufstaschen und Plastikfolien sind heutzutage allgegenwärtig. Leider haben ihre Erfinder bei ihrer Entdeckung den Schlüssel zur Wiederverwertung nicht mitgeliefert. Die französischen Chemiker Véronique Dufaud und Jean-Marie Basset holen dieses Versäumnis nun nach: Sie haben Atome des Metalls Zirkonium dazu gebracht, die weitverbreiteten Kunststoffe Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) in molekulare, weiterverwendbare Bruchstücke zu zerlegen.

PE und PP bestehen aus sehr langen Ketten kleiner Baustein-Moleküle, die in den Reaktoren der Chemischen Industrie aneinandergereiht werden. Dabei helfen den Ingenieuren bestimmte metallhaltige Verbindungen, die speziell für diesen molekularen Fließbandjob entwickelt wurden. Sind die Kunststoff-Ketten erst einmal geknüpft, gibt es allerdings keinen wirtschaftlichen Weg mehr, sie wieder in ihre Ur-Bausteine zu zerlegen. Nicht einmal Bakterien, die sonst so gut wie alles verdauen können, schaffen das - deswegen verrotten Plastiktüten nicht.

Dufauds und Bassets Überlegung: Wenn Metalle Ketten-Moleküle aufbauen können, dann sollten sie prinzipiell auch in der Lage sein, diese wieder zu zerlegen - so wie man von einem guten Mechaniker erwartet, daß er einen Motor sowohl auseinandernehmen als auch wieder zusammenbauen kann. Also suchten Sie im "Molekül-Werkzeugkasten" der Kunststoffchemiker - und wurden fündig: Sie entdeckten eine Möglichkeit, Atome des Metalls Zirkonium - für Kunststoffhersteller ein alter Bekannter - dazu zu bringen, PE und PP in molekulare Stückchen zu zerschneiden.

Einen Haken hat die Sache noch: Bei dieser Reaktion kommen nicht genau die Bausteine heraus, die bei der Herstellung eingesetzt wurden. Denn das Zirkonium braucht für sein Werk das Gas Wasserstoff. An den Stellen, wo das Metall die Kunststoff-Kettenmoleküle zerschneidet, fügt es jeweils ein Atom dieses Elements an. Dadurch enthalten die kleingeschnittenen Moleküle im Vergleich zu den ursprünglichen Bausteinen zuviel Wasserstoff - man kann sie daher nicht sofort wieder zu neuen Kunststoffen zusammensetzen.

Dennoch: Wenn die Zirkoniumatome den Plastikmüll verdaut haben, lassen sie nur noch sogenannte "kurzkettige Alkane" zurück - die Bestandteile von Benzin und Erdgas.



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