Woraus werden biobasierte Kunststoffe hergestellt?

Did you know that bioplastics can have up to a 25% smaller CO2-Fußabdruck im Vergleich zu traditionellen fossilen Brennstoffen Kunststoffe? Right now, 100% bio-based bioplastics are made at a rate of about 2 million tonnes each year. This is a big step towards a greener, circular economy. As people worry more about the harm of regular plastics, bio-sourced plastics are getting attention. These sustainable alternatives come from renewable sources.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Bio-sourced plastics are derived from renewable biological resources.
• Biokunststoffe können den Kohlenstoff-Fußabdruck im Vergleich zu Kunststoffen auf fossiler Basis erheblich verringern.
• Derzeit werden jährlich 2 Millionen Tonnen 100% biobasierte Biokunststoffe hergestellt.
• Diese Kunststoffe tragen dazu bei, mehrere der Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen zu erreichen.
• Bio-sourced plastics play a crucial role in enhancing the circularity of commercial plastic life cycles.

Einführung in biobasierte Kunststoffe

Kunststoffe auf biologischer Basis sind eine bahnbrechende Entwicklung in der Materialwissenschaft. Sie bieten eine umweltfreundlichere Alternative zu herkömmlichen, aus fossilen Brennstoffen hergestellten Kunststoffen.

Diese Materialien stammen aus natürlichen Ressourcen wie pflanzlicher Biomasse oder biologisch gewonnenen Monomeren. In Anbetracht der Umweltauswirkungen herkömmlicher Kunststoffe stellen sie einen großen Schritt in Richtung nachhaltige Entwicklung dar.

Definition

Bio-sourced plastics are made from renewable biological resources. These can include anything from agricultural leftovers to microbes that turn organic stuff into polymers. It’s important to note not all bio-based plastics break down easily. For example, some, like PLA, need high temperatures to compost properly. This fact highlights the importance of proper waste management for these materials.

Bedeutung für die Nachhaltigkeit

Kunststoffe auf biologischer Basis spielen eine große Rolle für die Nachhaltigkeit. Sie verringern unseren Bedarf an nicht erneuerbaren fossilen Brennstoffen, die derzeit eine wichtige Quelle für herkömmliche Kunststoffe sind. Durch die Abkehr von diesen Ressourcen werden die Treibhausgasemissionen gesenkt. Außerdem wird die Umweltverschmutzung durch Kunststoffe, die sich nicht abbauen lassen, verringert.

Interestingly, making bio-sourced plastics often uses less energy. For instance, casein-based polyester breaks down in just 19 days, unlike regular plastics that can take over 1000 years. There’s also PHA bioplastic, made from vegetable materials. It’s used in different industries, like automotive, showing the Vielseitigkeit aus diesen umweltfreundlichen Materialien.

However, we must remember biodegradable plastics might not decompose in landfills. This highlights the need for effective waste management and composting. Also, these plastics can contain traces of pesticides from biomass plants. This could pose environmental and health risks.

Die Nachfrage der Verbraucher und neue Gesetze, wie das Verbot von Plastiktüten in einigen Ländern, treiben den Einsatz von Kunststoffen auf biologischer Basis voran. Es wird erwartet, dass der Markt für Biokunststoffe bald 10% des europäischen Kunststoffmarktes ausmachen wird. Dies zeigt, dass der Wandel hin zu einer nachhaltigeren Kunststoffindustrie bereits im Gange ist.

Quellen für biobasierte Kunststoffe

Kunststoffe auf biologischer Basis stammen aus verschiedenen organischen Quellen. Sie sind eine umweltfreundlichere Option als herkömmliche Kunststoffe, die aus Erdöl hergestellt werden. Man kann sie aus Pflanzen, Mikroben oder sogar aus der Umwandlung von Abfall in etwas Nützliches gewinnen.

Polymere auf Pflanzenbasis

Diese Polymere stammen aus Pflanzen, die wir anbauen, wie Mais, Zuckerrohr und Kartoffeln. Aus diesen Pflanzen gewinnen wir Stärke und Zellulose, um Biokunststoffe herzustellen. Thermoplastischer Kunststoff Stärke ist eine große Sache in der Welt der Biokunststoffe. Sie macht etwa die Hälfte des Marktes für Biokunststoffe aus.

Mikrobielle Produktion

There’s also a cool way to make bioplastics using tiny organisms. Certain microbes can turn sugars or fats into polymers like PHA. This process takes advantage of microbes’ natural abilities to create useful bioplastics efficiently.

Umwandlung von Abfallstoffen

Die Umwandlung von Abfällen in Biokunststoffe ist ein intelligenter Weg, Abfall zu beseitigen und neue Materialien herzustellen. Bei dieser Methode werden Pflanzenreste und organische Abfälle verwendet. Sie trägt dazu bei, die Abfallmenge zu verringern und einen Kreislauf der Wiederverwendung zu unterstützen. Die Methode wird immer beliebter, weil sie der Umwelt hilft.

Arten von biobasierten Kunststoffen

Bio-sourced plastics are a key part of growing green plastic solutions. They help lessen the impact of traditional plastics on our environment. There are various types, like PLA, PHA, and Bio-PE, each with their own special properties and uses.

Polymilchsäure (PLA)

Polymilchsäure, oder PLAist ein bekannter biologisch abbaubarer Kunststoff. Er wird aus fermentierter Pflanzenstärke, meist aus Mais, hergestellt. Er wird gerne für Verpackungen, Einweggeschirr und kompostierbare Taschen verwendet.

PLA zerfällt, wenn es industriell kompostiert wird. Das macht es zu einem wichtigen Bestandteil umweltfreundlicher Kunststoffe.

Polyhydroxyalkanoate (PHA)

Polyhydroxyalkanoates, known as PHA, are biodegradable plastics made by microbes. They’re noted for being biocompatible. This makes them perfect for medical uses.

PHAs können im Körper natürlich abgebaut werden. Das macht sie wichtig für biomedizinische Geräte und die Verabreichung von Medikamenten.

Biobasiertes Polyethylen (Bio-PE)

Bio-Based Polyethylene, or Bio-PE, comes from ethanol made from renewable resources like sugarcane. It offers the same features as regular polyethylene. These include being strong and flexible.

Yet, Bio-PE cuts down on carbon emissions. So, it’s a great option for many products, from packaging to consumer goods.

Herstellungsverfahren

Für die Herstellung von umweltfreundlichen Kunststoffen gibt es zwei Hauptmethoden: die chemische und die biologische Verarbeitung. Beide nutzen erneuerbare Ressourcen, aber auf unterschiedliche Weise. Sie sind auf Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit ausgerichtet.

Chemische Verarbeitung

Bei der chemischen Verarbeitung werden natürliche Materialien wie Stärke in Kunststoffe umgewandelt. Das ist ähnlich wie bei der Herstellung normaler Kunststoffe, nur dass hier Material aus der Natur verwendet wird. Die Herstellung von Polymilchsäure (PLA) zum Beispiel kostet zwischen $844/Tonne und $2.410/Tonne.

Diese Methode umfasst mehrere Schritte wie Extraktion, Reinigung und Herstellung des Polymers. Es ermöglicht verschiedene Arten von Biokunststoffen. Sie können stärker und hitzebeständiger gemacht werden und lassen sich besser verarbeiten.

Biologische Verarbeitung

Bei der biologischen Verarbeitung werden lebende Organismen zur Herstellung von Kunststoffen verwendet. Das ist eine neue Art, Dinge zu tun. Organismen wie Algen helfen bei der Herstellung von Biokunststoffen, die wenig Wachstum benötigen und das ganze Jahr über geerntet werden können.

Auf diese Weise könnten nachhaltigere Materialien mit geringeren Auswirkungen auf das Klima hergestellt werden. Studien zeigen, dass Biokunststoffe in Bezug auf den Kohlenstoff-Fußabdruck besser sein können als herkömmliche Kunststoffe.

Zurzeit machen solche grünen Kunststoffe nur 1% der weltweiten Produktion aus. Das Interesse an der Herstellung von Kunststoffen auf diese Weise wächst jedoch. Mehr Forschung könnte zu mehr Biokunststoffen und weniger Schaden für den Planeten führen.

Anwendungen von biobasierten Kunststoffen

Bio-sourced plastics are leading us towards a sustainable future. They are used in many industries, offering an eco-friendly option. This shift towards sustainable plastic alternatives benefits both the environment and the economy.

In packaging, we often use bio-sourced plastics like Polylactic Acid (PLA). They’re found in food containers, bottles, and disposable cutlery. Because they naturally degrade, our environmental impact lowers. Grocery stores and retail...

Häufig gestellte Fragen

Glossary of Terms Used

Installation Qualification (IQ): Ein dokumentierter Prozess zur Überprüfung, ob Geräte oder Systeme gemäß den Spezifikationen installiert werden, einschließlich der Bewertung von Versorgungseinrichtungen, Umgebungsbedingungen und der Einhaltung von Designanforderungen, um die Bereitschaft zur Betriebsqualifizierung sicherzustellen.

Life Cycle Assessment (LCA): Eine systematische Analyse der Umweltauswirkungen in allen Phasen des Produktlebenszyklus, von der Rohstoffgewinnung über die Produktion und Nutzung bis hin zur Entsorgung, mit dem Ziel, Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren und fundierte Entscheidungen zu treffen.