Könnte Bambus die Lösung für das Problem der fossilen Kunststoffe sein?

In einem Artikel, der am 20. August in der Fachzeitschrift ACS NANO veröffentlicht wurde, schrieben die Forscher: „Bambus, bekannt für seine Fähigkeit zu wachsen, sich zu regenerieren, schnell biologisch abzubauen und umweltfreundlich zu sein, gilt als vielversprechende Alternative zu Plastik.“

Die Plastikverschmutzung ist zu einem ernsthaften globalen Problem geworden, und der sehr langsame biologische Abbau herkömmlicher Kunststoffe hat zu einer alarmierenden Ansammlung von Plastikmüll im Boden, in Wasserquellen und sogar im menschlichen Körper geführt.

China, das über mehr Bambuswälder verfügt als jedes andere Land, unternimmt langfristige Anstrengungen zur Reduzierung der Umweltverschmutzung und zur Erreichung von Klimaneutralität. Das Land strebt außerdem danach, Bambus in eine praktikable, schnell biologisch abbaubare Alternative zu Plastik zu verwandeln.

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

Allerdings haben erhebliche technische Herausforderungen die breite Anwendung von Bambus als Ersatz für herkömmliche Kunststoffe bisher verhindert. Die natürliche Flexibilität und Selbsthaftung von Bambuszellen sind deutlich geringer als die von traditionellen Kunststoffen, weshalb Bambus mit anderen Materialien wie Stärke kombiniert werden muss. Dies führt zu Nachteilen wie geringer mechanischer Festigkeit, Wasserempfindlichkeit und hohen Verarbeitungskosten.

Um eine Lösung zu finden, entwickelte das Forschungsteam eine Methode zur Verbesserung der Flexibilität von Bambus, indem es dessen Zellstruktur veränderte, bevor es ihn unter Hitzeeinwirkung zu einem wasserdichten und recycelbaren Kunststoff presste.

Um duroplastischen Kunststoff auf Bambusbasis im industriellen Maßstab herzustellen, mahlen die Forscher Bambus zu Pulver und verwenden umweltfreundliche Chemikalien, um einen Teil des Lignins – der organischen Substanz, die dem Bambusstamm seine Steifigkeit verleiht – zu entfernen und die kristalline Struktur der Zellulose aufzubrechen.

Die Farbe des entstehenden Harzes variiert je nach Menge des im Bambus verbleibenden Lignins von blassgelb bis rötlich-braun.

Forscher des Nationalen Bambusforschungszentrums Chinas, der Fujian Universität für Land- und Forstwirtschaft und der Chinesischen Akademie für Forstwirtschaft erklärten: „Dieser Regenerationsprozess steigert nicht nur die Reaktionsfähigkeit der Bambuszellen erheblich, sondern verbessert auch deren Plastizität substanziell.“

Alle Bambuskunststoffe werden als „außergewöhnlich mechanisch fest“ beschrieben, was bedeutet, dass sie zusammen mit traditionellen Kunststoffen wie Polystyrol und Polyvinylchlorid (PVC) als starre Kunststoffe eingestuft werden können.

„Aktivierter Bambus kann zur Herstellung einer Vielzahl von Kunststoffprodukten auf Bambusbasis verwendet werden, darunter Löffel, Hüte, Handyhüllen, Kopfhörerhüllen, Computergehäuse und Waschbecken, wodurch sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten ergeben“, so das Forschungsteam.

Laut Forschern weist Kunststoff aus Bambus auch eine gute Zugfestigkeit auf, behält seine Form und seine Härte auch beim Eintauchen in Lösungsmittel und Wasser.

Da dieses Material beim Erhitzen nicht schmilzt, zählt es zu den Duroplasten und nicht zu den Thermoplasten. Bambuskunststoff lässt sich auch recyceln, indem man ihn zu Pulver vermahlt, mit Wasser vermischt und anschließend erneut heiß presst.

Bei unterirdisch durchgeführten Versuchen stellten Wissenschaftler fest, dass sich Bambusharz nach 90 Tagen nahezu vollständig zersetzte.

„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