Weltweit landen weniger als fünf Prozent der anfallenden Nylon-Abfälle im Recyclingprozess; der Großteil wird verbrannt oder bleibt in der Umwelt zurück. Um diesem Problem entgegenzutreten, haben das Forschungszentrum Jülich und die Firma Novonesis gemeinsam eine innovative Methode zur effizienteren Rückgewinnung von Kunststoffabfällen entwickelt. Im Mittelpunkt dieser Forschung steht ein genetisch verändertes Bakterium der Art Pseudomonas putida, das in der Lage ist, Nylon abzubauen und in wertvolle Rohstoffe zu verwandeln. Diese Erkenntnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht und könnten potenziell den Recyclingprozess revolutionieren.
Nylon, ein weit verbreiteter Kunststoff, findet Verwendung in Produkten wie Strumpfhosen, Sportbekleidung, Fischernetzen und Autokomponenten. Bisherige Recyclingmethoden, darunter das mechanische und chemische Recycling, haben sich als ineffizient erwiesen. Das mechanische Recycling kann nur mit sortenreinen Abfällen arbeiten, während chemische Verfahren häufig komplexe Gemische zurücklassen, die schwer weiterverarbeitet werden können. Das Team um Prof. Dr. Nick Wierckx hat das Bakterium genetisch optimiert, um Bruchstücke des Nylons abzubauen. Durch einen gezielten Evolutionprozess im Labor wurde eine Bakterienkultur entwickelt, die in der Lage ist, Nylon effizient zu verstoffwechseln.
Innovative Recyclingansätze
Im Rahmen dieser bahnbrechenden Forschung wurden Gene für spezielle Enzyme, sogenannte Nylonasen, in die Bakterien eingefügt, um kurze Nylonketten weiter abzubauen und schließlich in Biopolyester umzuwandeln. Diese neue Methode könnte nicht nur die Recyclingquote von Nylon erhöhen, sondern auch erheblich zur Kreislaufwirtschaft beitragen. Gleichzeitig wird angestrebt, den CO₂-Fußabdruck und die Umweltbelastung durch Kunststoffe zu reduzieren. Die Forschung ist Teil des EU-Projekts Glaukos, das den gesamten Lebenszyklus von Textilien und Fischereiausrüstung nachhaltiger gestalten möchte.
Experten warnen jedoch, dass unzureichende Sortierung weiterhin ein großes Hindernis für effektives Recycling darstellt. Die Herausforderungen sind komplex, da viele Kunststoffe, einschließlich PA (Polyamid), eine niedrige Recyclingquote aufweisen. Ein aktueller Bericht von Plastics Europe hebt hervor, dass Drittanbieterverfahren, wie das Verfahren revolPET, eine vielversprechende Lösung für die Recycelbarkeit komplexer Materialien darstellen. Diese Verfahren haben das Potenzial, Kunststoffe von hoher Qualität zurückzugewinnen, ohne die Charakteristika anderer Materialien zu verändern, was eine vielversprechende Perspektive für das Recycling von Nylon und anderen Kunststoffen bietet.
Zukunft der biotechnologischen Recyclingverfahren
Die Herausforderungen im Recyclingprozess erfordern innovative Ansätze. Mechanisches und chemisches Recycling sind bewährte Technologien, jedoch könnte die Entwicklung biotechnologischer Recyclingverfahren die Effizienz erheblich steigern. Diese Verfahren nutzen Enzyme, um Kunststoffe in ihre Grundbestandteile zu zerlegen, was nicht nur die Sortierung erleichtert, sondern auch Möglichkeiten für das Upcycling schafft. Bio-Upcycling hat das Potenzial, hochwertigere Produkte herzustellen, was einen Wertzuwachs gegenüber den ursprünglichen Kunststoffen darstellen kann.
Die von den Forschungsteams in Jülich und Novonesis angestrebte biotechnologische Lösung ist somit ein Schritt in die richtige Richtung, um die drängenden Probleme der Kunststoffverschmutzung anzugehen und nachhaltige Recyclingmethoden zu etablieren. Die Forschung könnte nicht nur umfassend zur Reduktion von Kunststoffabfällen beitragen, sondern auch einen nachhaltigen Ansatz für die Entwicklung neuer biobasierter Materialien fördern.
Für weitere Informationen und Details zur Forschung, besuchen Sie bitte die Artikel bei t-online und nature.
