In einer bahnbrechenden Entwicklung zur Lösung des globalen Kunststoffproblems haben Forscher des Forschungszentrums Jülich und die Firma Novonesis eine innovative Methode zur besseren Wiederverwertung von Nylon-Abfällen vorgestellt. Aktuell werden weltweit weniger als fünf Prozent der anfallenden Nylon-Abfälle recycelt, während der Rest oft verbrannt oder in der Umwelt entsorgt wird. Diese alarmierenden Statistiken verdeutlichen die Notwendigkeit neuer Wege im Kunststoff-Recycling.T-online berichtet, dass der Ansatz der Forscher auf einem genetisch veränderten Bakterium der Art „Pseudomonas putida“ basiert, das in der Lage ist, Nylon abzubauen und in wertvolle Stoffe umzuwandeln.
Die Ergebnisse dieser Forschung wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Microbiology“ veröffentlicht. Bisherige Recyclingmethoden, seien sie mechanisch oder chemisch, erweisen sich häufig als ineffizient. Mechanisches Recycling funktioniert oftmals nur mit sortenreinen Abfällen, während chemische Verfahren häufig schwer weiterverarbeitbare Stoffgemische hinterlassen. Ergänzende Informationen über den aktuellen Stand der Technologien im Kunststoff-Recycling finden sich in Studien, die chemische und biologische Katalyseverfahren analysieren, um Nylon und andere Kunststoffe umweltfreundlicher zu recyceln.Nature.com
Die Methode und ihre Ziele
Im Rahmen der Forschung wurde das Bakterium gezielt optimiert, um Nylonbruchstücke verstoffwechseln zu können. Durch eine gezielte Labor-Evolution entstand eine Bakterienkultur, die Nylon effizient abbaut. Hierbei wurden Gene für spezielle Enzyme, die als Nylonasen bekannt sind, in die Bakterien integriert. Diese Enzyme können kurze Nylonketten weiter abbauen und in Biopolyester umwandeln. Dies könnte nicht nur die Recyclingquote von Nylon erhöhen, sondern auch zur Kreislaufwirtschaft beitragen und den CO₂-Fußabdruck der Kunststoffindustrie signifikant reduzieren, so das Team um Prof. Dr. Nick Wierckx.
Das Forschungsprojekt ist Teil der EU-Initiative Glaukos, welche darauf abzielt, den Lebenszyklus von Textilien und Fischereiausrüstung nachhaltiger zu gestalten. Diese neue Methode könnte einen entscheidenden Beitrag dazu leisten, die Umweltbelastung durch Kunststoffe zu reduzieren. Die nachhaltige Nutzung von Kunststoffabfällen ist nicht nur aus ökologischen, sondern auch aus ökonomischen Gründen von Bedeutung, da der globale Kunststoffmarkt weiterhin wächst und die Herausforderungen im Recycling immer drängender werden.
Ein Blick auf das Recycling im Allgemeinen
Die Techniken des Kunststoff-Recyclings lassen sich grob in mechanische und chemische Verfahren unterteilen. Mechanisches Recycling erfordert in der Regel sortenreine Materialien und hat seine Funktionsgrenzen bei heterogenen Produkten. Chemisches Recycling hingegen zerlegt Kunststoffe in ihre chemischen Grundbausteine, kann jedoch kostenintensiv sein und oft nicht die erforderliche Qualität liefern. Eine Kombination beider Verfahren könnte jedoch vielversprechend sein, um qualitativ hochwertige Rezyklate zu erzeugen.
Mit der nun entwickelten Methode könnte Pseudomonas putida nicht nur eine Lösung für die Herausforderungen des Nylon-Recyclings darstellen, sondern auch als Modell für die Entwicklung ähnlicher Technologien bei anderen Kunststoffarten fungieren. Die Forschung gibt Hoffnung, dass in naher Zukunft plastische Abfälle mit Hilfe biotechnologischer Verfahren effizienter und umweltschonender verwertet werden können.