Weltweit fallen jährlich große Mengen an Nylon-Abfällen an, doch weniger als fünf Prozent davon werden recycelt. Der Rest landet entweder in der Umwelt oder wird verbrannt. Um diesem Problem entgegenzuwirken, haben Forscher des Forschungszentrums Jülich und die Firma Novonesis eine neuartige Methode zum Recycling von Kunststoffabfällen aus Nylon entwickelt. Im Fokus dieser innovativen Technik steht ein genetisch verändertes Bakterium der Art „Pseudomonas putida“, das in der Lage ist, Nylon abzubauen und in wertvolle Stoffe umzuwandeln.
Die Forschungsergebnisse dieser cooperative Initiative wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht. Nylon kommt in vielen alltäglichen Produkten vor, darunter Strumpfhosen, Sportbekleidung, Fischernetze und Teile für Automobile. Die herkömmlichen Methoden der Kunststoffverwertung sind jedoch oft ineffizient. Mechanisches Recycling funktioniert nur mit sortenreinen Abfällen, während chemisches Recycling häufig schwer analysierbare Stoffgemische hinterlässt.
Die Forschung im Detail
Das Team um Prof. Dr. Nick Wierckx hat Pseudomonas putida genetisch optimiert, um kurze Nylonbruchstücke effizient zu verstoffwechseln. Mithilfe gezielter Labor-Evolution wurde eine spezielle Bakterienkultur geschaffen, die in der Lage ist, Nylon effektiv abzubauen. Durch die gezielte Einführung von Genen für besondere Enzyme, die als Nylonasen bezeichnet werden, können die Bakterien diese Abfallstoffe in Biopolyester umwandeln.
Das neuartige Verfahren ist Teil des EU-Projekts Glaukos, das das Ziel verfolgt, den Lebenszyklus von Textilien und Fischereiausrüstung nachhaltiger zu gestalten. Ein zentrales Anliegen ist es, den CO₂-Fußabdruck sowie die allgemeine Umweltbelastung durch Kunststoffe zu reduzieren. Diese neue Recyclingmethode könnte signifikant zur Kreislaufwirtschaft beitragen und die Recyclingquote von Nylon verbessern.
Aktueller Stand und zukünftige Entwicklungen
Die Notwendigkeit effizienter Recyclingmethoden ist durch Berichte der Industrieunternehmen wie Plastics Europe dringlicher denn je geworden. Diese beleuchten die Herausforderungen im Bereich des Kunststoff-Recyclings. Während mechanisches Recycling gut für sortenreine Materialien funktioniert, bleibt das chemische Recycling energieintensiv und oft komplex. Eine Kombination aus beiden Methoden bietet jedoch großes Potenzial und wird von Industrieakteuren intensiver untersucht.
In innovativen Forschungsprojekten werden verschiedene Ansätze zum Recycling von Polymeren deutlich. So wird beispielsweise dem Biotechnologischen Recycling großes Interesse entgegengebracht, welches potenziell die Notwendigkeit für mechanische oder chemische Verfahren verringern könnte. Die Voraussetzung hierfür ist jedoch die Entdeckung von Enzymen, die in der Lage sind, Kunststoffe wie Nylon effektiv abzubauen.
Die hier erwähnten Entwicklungen bieten auf lange Sicht Hoffnung auf eine signifikante Verbesserung der Recyclingquoten im Umgang mit synthetischen Materialien. Vielleicht wird eine Zukunft Wirklichkeit, in der Kunststoffabfälle nachhaltig verarbeitet anstatt einfach nur entsorgt werden.