Ist Bambus die Lösung für das fossile Plastikproblem?

In einem am 20. August im Peer-Review-Journal ACS NANO der American Chemical Society veröffentlichten Artikel schrieben die Forscher: „Bambus, bekannt für sein schnelles Wachstum, seine Regeneration, seine biologische Abbaubarkeit und seine Umweltfreundlichkeit, gilt als vielversprechende Alternative zu Kunststoffen.“

Die Umweltverschmutzung durch Plastik ist zu einem ernsten globalen Problem geworden und der sehr langsame biologische Abbau herkömmlicher Kunststoffe hat zu einer besorgniserregenden Ansammlung von Plastikmüll im Boden, in Wasserquellen und sogar im menschlichen Körper geführt.

China, das über mehr Bambuswälder verfügt als jedes andere Land, befindet sich mitten in langfristigen Bemühungen, die Umweltverschmutzung zu reduzieren und CO2-Neutralität zu erreichen. Das Land möchte Bambus außerdem zu einer brauchbaren Alternative zu schnell zerfallendem Plastik machen.

China möchte das schnelle Wachstum und die biologische Abbaubarkeit von Bambus nutzen, um herkömmliche Kunststoffprodukte zu ersetzen. Foto: Shutterstock

Allerdings verhindern erhebliche technische Herausforderungen eine breite Verwendung von Bambus als Ersatz für herkömmliche Kunststoffe. Die natürliche Flexibilität und Selbsthaftung von Bambuszellen ist viel geringer als bei herkömmlichen Kunststoffen, sodass Bambus mit anderen Materialien wie Stärke kombiniert werden muss. Daraus ergeben sich Nachteile wie geringe mechanische Festigkeit, Wasserempfindlichkeit und Verarbeitungskosten.

Um eine Lösung zu finden, entwickelte das Team eine Methode zur Verbesserung der Flexibilität von Bambus, indem seine Zellstruktur verändert wurde, bevor er durch Heißpressen zu einem wasserdichten und recycelbaren Kunststoff verarbeitet wurde.

Um Bambus-basierte Duroplaste im industriellen Maßstab herzustellen, mahlen die Forscher den Bambus zu Pulver und verwenden umweltfreundliche Chemikalien, um einen Teil des Lignins – der organischen Substanz, die der Pflanze ihre Steifheit verleiht – zu entfernen und die kristalline Struktur der Zellulose aufzubrechen.

Die Farbe des entstehenden Harzes reicht von hellgelb bis rötlichbraun, abhängig von der Menge an Lignin, die im Bambus verbleibt.

„Dieser Regenerationsprozess steigert nicht nur die Reaktionsfähigkeit der Bambuszellen erheblich, sondern verbessert auch ihre Plastizität deutlich“, sagten Forscher des China National Bamboo Research Center, der Fujian Agriculture and Forestry University und der Chinese Academy of Forestry.

Dem Kunststoff Bambus wird eine „außergewöhnliche mechanische Festigkeit“ zugeschrieben, sodass er neben herkömmlichen Kunststoffen wie Polystyrol und Polyvinylchlorid (PVC) als Hartkunststoff eingestuft werden kann.

„Aktivierter Bambus kann zur Herstellung einer Vielzahl von Bambus-Kunststoffprodukten verwendet werden, darunter Löffel, Hüte, Handyhüllen, Kopfhörerhüllen, Computergehäuse und Spülbecken, und bietet somit ein breites Anwendungsspektrum“, sagte das Forschungsteam.

Den Forschern zufolge weist Kunststoff aus Bambus außerdem eine gute Zugfestigkeit auf und behält seine Form sowie seine Härte, wenn er in Lösungsmittel und Wasser eingeweicht wird.

Da dieses Material beim Erhitzen nicht schmilzt, gilt es eher als Duroplast denn als Thermoplast. Bambuskunststoff kann auch recycelt werden, indem man ihn zu Pulver mahlt, mit Wasser vermischt und anschließend erneut heißpresst.

Bei unterirdischen Tests stellten Wissenschaftler fest, dass der Bambuskunststoff nach 90 Tagen fast vollständig zersetzt war.

„Duroplaste, die vollständig aus Bambus hergestellt werden, bieten eine vielversprechende Lösung, um herkömmliche Kunststoffe durch nachhaltige Alternativen zu ersetzen und die Nutzung von Bambusressourcen zu fördern“, heißt es in dem Bericht.

Hoai Phuong (laut SCMP)

Quelle: https://www.congluan.vn/lieu-tre-co-phai-giai-phap-cho-van-nan-nhua-hoa-thach-post309875.html