Plastik ist eine der größten Verschmutzungsquellen auf dem Planeten und es dauert Hunderte von Jahren, bis es auf natürliche Weise abgebaut wird. Laut ausländischen Medienberichten haben Forscher der School of Environment der Yale University und der University of Maryland Holznebenprodukte genutzt, um langlebigere und nachhaltigere Biokunststoffe herzustellen und so eines der drängendsten Umweltprobleme der Welt zu lösen.

Assistenzprofessor Yuan Yao von der School of Environment der Yale University und Professor Liangbing Hu vom Center for Materials Innovation der University of Maryland und andere arbeiteten bei der Forschung zusammen, um die poröse Matrix in Naturholz in eine Aufschlämmung zu zerlegen. Die Forscher sagten, dass der hergestellte Biomasse-Kunststoff eine hohe mechanische Festigkeit und Stabilität bei der Aufnahme von Flüssigkeiten sowie UV-Beständigkeit aufweist. Es kann auch in der natürlichen Umwelt recycelt oder sicher biologisch abgebaut werden. Im Vergleich zu erdölbasierten Kunststoffen und anderen biologisch abbaubaren Kunststoffen sind die Auswirkungen auf die Umwelt im Lebenszyklus geringer.

Yao sagte: „Wir haben einen einfachen und unkomplizierten Herstellungsprozess entwickelt, der Holz zur Herstellung biobasierter Kunststoffe verwenden kann und gute mechanische Eigenschaften aufweist.“

Um die Schlammmischung herzustellen, verwendeten die Forscher Holzspäne als Rohstoffe und verwendeten ein biologisch abbaubares und recycelbares tiefeutektisches Lösungsmittel, um die lockere poröse Struktur im Pulver zu dekonstruieren. In der erhaltenen Mischung weist das Material aufgrund der nanoskaligen Verflechtung und Wasserstoffbindung zwischen dem regenerierten Lignin und der Zellulose-Mikro-/Nanofaser einen hohen Feststoffgehalt und eine hohe Viskosität auf und kann ohne Rissbildung gegossen und gewalzt werden.

Anschließend führten die Forscher eine umfassende Ökobilanz durch, um die Umweltauswirkungen von Biokunststoffen und gewöhnlichen Kunststoffen zu testen. Die Ergebnisse zeigten, dass beim Vergraben der Biokunststofffolie im Boden das Material nach zwei Wochen zerbrach und nach drei Monaten vollständig abgebaut wurde; Darüber hinaus ließen sich die Biokunststoffe auch durch mechanisches Rühren in Brei zerlegen, so die Forscher. Somit wird DES wiederhergestellt und wiederverwendet. Yao sagte: „Der Vorteil dieses Kunststoffs besteht darin, dass er vollständig recycelt oder biologisch abgebaut werden kann. Wir haben den Materialabfall, der in die Natur fließt, minimiert.“

Professor Liangbing Hu sagte, dass dieser Biokunststoff ein breites Anwendungsspektrum habe, er könne beispielsweise zu einer Folie für die Verwendung in Plastiktüten und -verpackungen geformt werden. Dies ist einer der Hauptverwendungszwecke von Kunststoffen und eine der Ursachen für Müll. Darüber hinaus sagten die Forscher, dass dieser Biokunststoff in verschiedene Formen geformt werden könne, so dass er voraussichtlich auch im Automobilbau zum Einsatz kommen werde.

Das Team wird weiterhin die Auswirkungen der Ausweitung des Produktionsmaßstabs auf Wälder untersuchen, da für die Produktion in großem Maßstab möglicherweise große Mengen Holz verwendet werden müssen, was tiefgreifende Auswirkungen auf Wälder, Landbewirtschaftung, Ökosysteme und den Klimawandel haben kann. Das Forschungsteam hat mit Waldökologen zusammengearbeitet, um ein Waldsimulationsmodell zu erstellen, das den Waldwachstumszyklus mit dem Holz-Kunststoff-Herstellungsprozess verknüpft.

Nachdruck von Gasgoo