>
Spotlight Juni 2023: Neues katalytisches Verfahren zur Rückgewinnung wichtiger Materialien aus Verbundwerkstoffen in einem einzigen Prozess
Bisher praktisch unmöglich und ein enormes Problem: faserverstärkte Kunstharzverbundwerkstoffe (Epoxide) waren nicht recyclebar und z.B. die Rotorblätter von Windkraftanlagen summieren sich bis zum Jahr 2050 zu einem Abfallhaufen von 43 Millionen Tonnen. Forscher haben nun einen ersten wichtigen Schritt getan, um diese Verbundwerkstoffe wieder „aufzuschließen“ und katalytisch so aufzulösen, dass die Carbonfasern und die Harzinhaltsstoffe voneinander getrennt werden können, ohne dass die Materialien Schaden nehmen. Dabei ist das Verfahren nicht auf die Rotorblätter beschränkt, sondern kann für alle Verbundwerkstoffe angewendet werden. Insbesondere wegen der Rückgewinnung der teuren Kohlenstofffasern ist diese Methode beachtenswert und führt zu einer besseren Kreislaufwirtschaft, somit zu einer verbesserten Nachhaltigkeit.
Verbundwerkstoffe auf Kunstharzbasis meist verstärkt durch Carbonfasern sind auf lange Haltbarkeit ausgelegt und daher grundsätzlich schwer abbaubar und werden bisher als Abfall auf Mülldeponien gelagert und somit aus dem Kreislauf der Materialien herausgenommen.
Die Wissenschaftler der Universität Aarhus und dem Dänischen Technologischen Institut haben nun ein Verfahren zum Patent angemeldet, das auf der Basis eines Katalysators mit Ruthenium und verschiedenen Lösungsmitteln die Epoxidmatrix aufspalten kann und die Kohlenstofffasern freilegt, ohne diese zu beschädigen. Es werden die Inhaltsstoffe Bisphenol A und die Glasfasern bzw. Carbonfasern zurückgewonnen und können wiederverwendet werden.
Allerdings ist Ruthenium ein seltenes und teures Metall und die Effizienz des Verfahrend noch nicht auf industrielle Maßstäbe skaliert, aber mehr als ein Hoffnungsschimmer auf dem Weg hin zu einer vollständigen Verwertung der hochstabilen Verbundwerkstoffe.
Original Publikation:
Ahrens, A et al. (2023). Catalytic disconnection of C-O bonds in epoxy resins and composites. Nature, 617, 730–737.
Weitere Spotlights
Spotlight Januar 2022: Methoden, Modelle, Mechanismen und Metadaten
Zum neuen Jahr stellen wir hier kein „klassisches“ Paper vor, sondern möchten auf ein Editorial hinweisen: Methoden, Modelle, Mechanismen und Metadaten: Einführung in die Nanotoxikologie-Sammlung bei F1000 Forschung. In diesem Leitartikel wird die F1000Research Nanotoxicology-Sammlung vorgestellt, in der Best Practices in Form von Original-Forschungsberichten, einschließlich No-Effect-Studien, Protokollen und Methodenpapieren, Softwareberichten und systematischen Übersichten gesammelt werden […]
WeiterlesenSpotlight Februar 2021: Nanoobjekte im Corona-Impfstoff – wissenschaftlich korrekt?
Die COVID-19 Pandemie ruft die unterschiedlichsten Reaktionen bei uns Menschen hervor, so auch im Internet (z.B. https://www.springermedizin.de/covid-19/allergien-und-intoleranzreaktionen/schwere-allergische-reaktionen-nach-covid-19-impfung-mit-dem-imp/18696458) und in den sozialen Netzwerken. Ohne uns Verschwörungstheorien wie „5G-NanoChip im Covid-Impfstoff“ zu eigen machen zu wollen, sind Meldungen über „Nanopartikel im Impfstoff lösen Allergien aus“ durchaus Nachrichten, die man wissenschaftlich betrachten sollte. Der 5G-Chip, dessen Plan im […]
WeiterlesenSpotlight Januar 2021: Herausforderung Nanoplastik – Wie die Verbreitung von Nanopolystyrol in der Umwelt besser nachverfolgt werden kann.
Im Januar stellen wir ein Paper vor, das im Nature Journal communications materials veröffentlich wurde. Der Fokus des Artikels liegt auf der Entwicklung einer neuen Detektionsmethode von Nanopolystyrol. Die Methode ermöglicht es nicht nur erstmalig Nanoplastik in der Umwelt nachzuweisen, sondern auch deren Anreicherung in Pflanzen und Tieren zu bestimmen. Nanoplastik, welches zahlreichen kommerziellen Produkten […]
WeiterlesenSpotlight Juli 2020: Nanosicherheit – Mehr als nur Regulierungsprozesse
Nanosicherheit ist mehr als nur ein notwendiger Aspekt in der Nanomaterialforschung und Regulierung. Dieser Forschungsbereich hat auch großes Potential, neue Innovationen voranzutreiben. Genau diesen Blickwinkel greift die Sonderausgabe Rethinking Nanosafety: Harnessing Progress and Driving Innovation“ von Chen et al. 2020 auf. Der Artikel illustriert, dass gerade im Bereich der Biologie und Nanomedizin die Sicherheitsbetrachtung dazu beitragen […]
Weiterlesen