Woraus werden biobasierte Kunststoffe hergestellt?

Wussten Sie, dass Biokunststoffe kann bis zu einer 25% kleiner CO2-Fußabdruck im Vergleich zu traditionellen fossilen Brennstoffen Kunststoffe? Derzeit werden 100% biobasierte Biokunststoffe in einer Menge von etwa 2 Millionen Tonnen pro Jahr hergestellt. Dies ist ein großer Schritt in Richtung einer grüneren Kreislaufwirtschaft. Die Menschen machen sich immer mehr Sorgen über die Schäden, die herkömmliche Kunststoffe verursachen, Kunststoffe aus biologischem Anbau finden immer mehr Beachtung. Diese nachhaltigen Alternativen stammen aus erneuerbaren Quellen.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Kunststoffe aus biologischem Anbau werden aus erneuerbaren biologischen Ressourcen gewonnen.
• 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.
• Kunststoffe aus biologischem Anbau spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Kreislauffähigkeit kommerzieller Kunststofflebenszyklen.

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

Kunststoffe auf biologischer Basis werden aus erneuerbaren biologischen Ressourcen hergestellt. Diese können von landwirtschaftlichen Resten bis hin zu Mikroben reichen, die organische Stoffe in Polymere umwandeln. Es ist wichtig zu wissen, dass nicht alle biobasierten Kunststoffe leicht abbaubar sind. Einige, wie zum Beispiel PLAbenötigen hohe Temperaturen, um richtig zu kompostieren. Diese Tatsache unterstreicht die Bedeutung einer ordnungsgemäßen Abfallwirtschaft für diese Materialien.

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.

Interessanterweise verbraucht die Herstellung von biobasierten Kunststoffen oft weniger Energie. Polyester auf Kaseinbasis wird beispielsweise in nur 19 Tagen abgebaut, während herkömmliche Kunststoffe über 1000 Jahre brauchen. Außerdem gibt es PHA Biokunststoff, hergestellt aus pflanzlichen Materialien. Er wird in verschiedenen Branchen wie der Automobilindustrie verwendet und zeigt die Vielseitigkeit aus diesen umweltfreundlichen Materialien.

Wir müssen jedoch bedenken biologisch abbaubare Kunststoffe in Deponien möglicherweise nicht zersetzt werden. Dies unterstreicht die Notwendigkeit einer effektiven Abfallbewirtschaftung und Kompostierung. Außerdem können diese Kunststoffe Spuren von Pestiziden aus Biomassepflanzen enthalten. Dies könnte Umwelt- und Gesundheitsrisiken mit sich bringen.

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

Es gibt auch einen coolen Weg zur Herstellung von Biokunststoffen mit Hilfe winziger Organismen. Bestimmte Mikroben können Zucker oder Fette in Polymere wie PHA. Dieses Verfahren nutzt die natürlichen Fähigkeiten von Mikroben zur effizienten Herstellung nützlicher Biokunststoffe.

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

Kunststoffe aus biologischem Anbau sind ein wichtiger Bestandteil der wachsenden grüne Kunststofflösungen. Sie tragen dazu bei, die Auswirkungen herkömmlicher Kunststoffe auf unsere Umwelt zu verringern. Es gibt verschiedene Arten, wie PLA, PHA, und Bio-PE, die jeweils ihre eigenen besonderen Eigenschaften und Verwendungszwecke haben.

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)

Polyhydroxyalkanoate, bekannt als PHA, sind biologisch abbaubare Kunststoffe die von Mikroben hergestellt werden. Sie sind bekannt dafür, dass sie biokompatibel sind. Das macht sie perfekt für medizinische Zwecke.

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

Biobasiertes Polyethylen (Bio-PE)

Biobasiertes Polyethylen, oder Bio-PEwird aus Ethanol hergestellt, das aus erneuerbaren Ressourcen wie Zuckerrohr gewonnen wird. Es bietet die gleichen Eigenschaften wie herkömmliches Polyethylen. Dazu gehört, dass es stark und flexibel ist.

Dennoch, Bio-PE senkt die Kohlenstoffemissionen. Es ist also eine gute Option für viele Produkte, von Verpackungen bis hin zu Konsumgütern.

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.

This way might make more sustainable materials with less impact on the climate. Studies show that bioplastics can be better than traditional plastics in...

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