Athina Anastasaki: Die Methode, die Acrylglas-Recycling wirtschaftlich macht

Die Materialforscherin Athina Anastasaki von der ETH Zürich hat ein Verfahren entwickelt, das das Recycling von Acrylglas erstmals wirtschaftlich machen könnte. Ihre Methode zerlegt den Kunststoff mit einer Ausbeute von bis zu 98 Prozent in seine Grundbausteine, die Monomere.

Das gewonnene Rezyklat ist dabei so rein, dass es sich auch dann für hochwertige neue Produkte eignet, wenn das Ausgangsmaterial Farbstoffe oder andere Verunreinigungen enthielt.

Wie das Verfahren funktioniert

Kern der Methode ist eine einzige chemische Verbindung aus der Stoffklasse der N-Hydroxyimide. Das Reagenz ist kommerziell erhältlich und kostengünstig. Wird es dem Acrylglas zugesetzt, läuft die sogenannte Depolymerisation von selbst ab, ganz ohne zusätzliches Lösungsmittel.

Die Reaktion beginnt bereits bei etwas mehr als 200 Grad Celsius. Bisherige Verfahren benötigten dafür mindestens 400 Grad Celsius, was Energiekosten und Aufwand deutlich senkt.

Reiner als bisherige Verfahren

Herkömmliche, pyrolyse-basierte Verfahren zerlegen Kunststoff meist bei deutlich höheren Temperaturen. Die dabei zurückgewonnenen Monomere enthalten oft bis zu drei Prozent Verunreinigungen, was ihre Weiterverwendung einschränkt.

Anastasakis Ansatz erreicht demgegenüber ein deutlich saubereres Ergebnis. Frühere Depolymerisations-Ansätze mussten die Polymerketten zudem gezielt verändern, um sogenannte Sollbruchstellen einzubauen – ein zusätzlicher Schritt, den das neue Verfahren überflüssig macht.

Einsatz in bestehenden Anlagen

Für die Industrie ist vor allem die Umsetzbarkeit entscheidend: Das Verfahren ließe sich mit bestehender Infrastruktur und gewohnten Prozessen einsetzen, ohne dass Betriebe in neue Anlagen investieren müssten. Die ETH Zürich hat die Methode inzwischen zum Patent angemeldet und sucht nun Lizenznehmer, die das Verfahren in die industrielle Praxis bringen sollen.

Die nächsten Schritte

Als Nächstes stehen die Hochskalierung der Methode sowie ein genaueres Verständnis der ablaufenden Reaktionsmechanismen an. Zudem wollen die Forschenden Substanzen entwickeln, die den Polymerabbau weiter beschleunigen und die Monomer-Ausbeute noch steigern. Bislang funktioniert das Verfahren ausschließlich für Acrylglas. Anastasaki möchte das Prinzip künftig auf Polystyrol übertragen, einen der weltweit am häufigsten genutzten Kunststoffe.