Doktorarbeit: Mit Polyphosphat gegen die Plastikberge in den Weltmeeren

Max-Fabian Volhard von unserem Fachbereich Chemieingenieurwesen forscht an einem Verfahren, das Kunststoffe im Salzwasser zersetzt. Das Patent ist bereits angemeldet.

Zusammen mit seinem betreuenden Professor Dr. Thomas Jüstel möchte er Kunststoffe so verändern, dass sie für ihren Einsatz – zum Beispiel als Flasche – stabil sind, sich aber im Meer von alleine zersetzen. Das soll mit einem Katalysator gehen, der auf Sonnenlicht reagiert: Titandioxid. „Denn Titandioxid ist spezialisiert darauf, Radikale zu bilden, die den Kunststoff zersetzen beziehungsweise mineralisieren können“, erklärt Volhard. Was da zum Schluss vom Plastik übrig bleibt: Wasser und Kohlenstoffdioxid.

Es gibt aber ein kleines Problem. Der Katalysator fängt sofort an, die Radikale zu bilden, wenn die Sonne scheint – egal, ob die Flasche gerade im Meer schwimmt oder noch im Einkaufswagen steht. „Deshalb wollen wir ihn optimieren, und das ist unsere Kernidee: Wir wollen den Katalysator beschichten, damit die Radikale nicht nach außen dringen können und den Kunststoff nicht zu früh mineralisieren.“

Dabei setzen Volhard und Jüstel auf eine Polyphosphat-Beschichtung. Sie reagiert sehr sensitiv auf Salze. Der Gedanke: Im Kontakt mit Leitungs- oder Mineralwasser passiert nichts. Aber im salzigen Meerwasser löst sich das Polyphosphat auf und gibt somit die Radikale frei, die den treibenden Plastikmüll zersetzen. Die Idee hat Jüstel aus der Biochemie adaptiert.

„Jetzt ist es meine Aufgabe zu überprüfen, ob das Konzept wirklich funktioniert“, erklärt Volhard. Deshalb verarbeitet Volhard gerade Kunststoffe und Katalysatoren in der Knetkammer des Labors für Kunststofftechnologie von Prof. Dr. Reinhard Lorenz und wird verschiedene Experimente im Labor durchführen. Die neuen Kunststoffe sollen im Idealfall nur noch maximal zehn Jahre brauchen, bis sie sich vollständig zersetzt haben.

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