Forscher haben kürzlich einen Kunststoff entwickelt, den sie im Herstellungsprozess mit Bakterien versetzten. Sie machen das Material stärker und fressen es nach dem Gebrauch auf.
Neben dem Klimawandel entwickelte sich die Verschmutzung der Ökosysteme zu einem immer größeren Problem. Besonders kritisch sind dabei Kunststoffe. Denn wenn sich das Material einmal in der Umwelt befindet, zersetzt er sich immer weiter, sodass ab einem bestimmten Zeitpunkt das Einsammeln nicht mehr möglich ist.
Daher ist es kaum verwunderlich, dass Forschungsinstitute weltweit derzeit an diversen Lösungen arbeiten. Kürzlich stellte ein Team eine neue Art von Kunststoff vor. Dieser enthält Bakterien, die in der Lage sind, ihn zu verdauen. Der Kunststoff besteht aus thermoplastischem Polyurethan (TPU) und ist mit Sporen des Bakteriums Bacillus subtilis versetzt.
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Die Besonderheit des Ansatzes liegt darin, dass die Bakterien inaktiv bleiben, solange das Material in Gebrauch ist. Landet der Abfall hingegen in der Natur oder auf der Deponie, werden die Bakterien aktiv. Denn dort können die Nährstoffe im Boden die Sporen zum Wachstum anregen.
Forscher entwickeln Kunststoff mit Bakterien
Bei der Herstellung des biologisch abbaubaren Kunststoffs, integrierte das Forscherteam die hitzeresistenten Sporen während des Extrusionsprozesses, welcher bei hohen Temperaturen stattfindet. Diese Temperaturen würden normalerweise Bakterien abtöten. Doch durch eine evolutionäre Anpassung ist es den Forschern gelungen, einen Bakterienstamm zu entwickeln, der diese Bedingungen überleben kann.
Außerdem hat sich gezeigt, dass die Zugabe die Bakteriensporen die Stabilität des Kunststoffs erhöht. Tests ergaben, dass mit Sporen versetzte Kunststoffe sogar stärker waren als reiner Kunststoff. Das Team geht davon aus, dass dies auf die starke Interaktion zwischen der wasserabweisenden Oberfläche der Sporen und den Polymersträngen im Kunststoff zurückzuführen ist.
Kunststoff verliert 93 Prozent seiner Masse in fünf Monaten
Bei Experimenten mit dem Kunststoff in Kompostbedingungen verlor TPU mit Bakteriensporen innerhalb von fünf Monaten 93 Prozent seiner Masse. Reguläres TPU behielt im gleichen Zeitraum fast 50 Prozent der eigenen Masse. Das deutet darauf hin, dass die bakteriellen Sporen den Abbau des Kunststoffs erheblich beschleunigen können.
Obwohl die Entdeckung einen bedeutenden Fortschritt darstellt, löst sie nicht das umfassende Problem der Kunststoffverschmutzung. Denn viele schwer abbaubare Kunststoffe können vermutlich nicht auf diese Weise behandelt werden. Trotzdem bietet der Ansatz in einigen Anwendungsfällen eine vielversprechende Lösung.
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