Kunststoffen bouwen en breken met licht: Fabian Eisenreich heroverweegt plastic recycling
Scheikundige aan de 黑料福利网 onthult baanbrekende closed-loop recyclingtechnologie aangedreven door LED-licht.
Wat als het recyclen van kunststoffen net zo eenvoudig was als het omzetten van een schakelaar? Universiteit docent Fabian Eisenreich verandert die visie in een realiteit door LED-licht te gebruiken om een nieuwe klasse hoogwaardige kunststoffen te cre毛ren 茅n weer af te breken. Dit innovatieve materiaal maakt volledige circulaire plastic recycling mogelijk, omdat het proces keer op keer kan worden herhaald zonder kwaliteitsverlies. Eisenreichs onderzoek, onlangs gepubliceerd in de Rising Stars editie van Advanced Materials, betekent een doorbraak in de duurzame chemie en kan de manier waarop we in de toekomst met plastic afval omgaan opnieuw vormgeven.
鈥淓igenlijk zijn we molecuul ontwerpers鈥�, zo omschrijft Eisenreich zichzelf en zijn medewetenschappers van de onderzoeksgroep Polymer Performance Materials. In hun labs bij de faculteit Chemical Engineering and Chemistry is dat namelijk waar de focus op ligt. 鈥淥nze onderzoekslijn draait om 鈥榙esign for recycling鈥�, we ontwerpen nieuwe polymeren om innovatieve recycling strategie毛n voor plastic mogelijk te maken. Tegelijkertijd gebruiken we organische (biogebaseerde) materialen, vermijden we giftige stoffen en minimaliseren we afval om het hele proces zo duurzaam mogelijk te houden.
Kwaliteit van polymeerketens verslechtert
Die polymeren maken chemische closed-loop recycling mogelijk, het uiteindelijke doel van de onderzoeksgroep. 鈥淧lastic bestaat als het ware uit vormbare polymeerketens. Door de huidige manier waarop plastic doorgaans wordt gerecycled 鈥� in een notendop: verhitten, smelten en hervormen 鈥� verslechtert de kwaliteit van die ketens gaandeweg. Dus dat kun je niet oneindig blijven doen, waardoor uiteindelijk t贸ch weer nieuw plastic gemaakt moet worden.鈥�
Met de juiste chemische reactie valt een polymere schakelketting heel selectief uit elkaar in de originele bouwstenen.
Fabian Eisenreich, universitair docent
Chemische closed-loop recycling is dan ook het ideale alternatief, aldus Eisenreich: 鈥淢et de juiste chemische reactie valt een polymere schakelketting heel selectief uit elkaar in de originele bouwstenen. Zo kun je ze telkens weer opnieuw gebruiken om precies dezelfde schakelketting te maken, met dezelfde eigenschappen en kwaliteit.鈥� Om dit te bereiken, zijn polymeren nodig die ontworpen zijn om die precieze reactie te ondergaan - vandaar de focus van het onderzoek van de Polymer Performance Materials groep.
Selectief splitsen van een polymeer met licht
Binnen die context specificeert Eisenreich zijn eigen onderzoek op photo chemical recycling, aangedreven door LED-licht. 鈥淗et maken van polymeren door middel van licht is relatief simpel. Maar ze op dezelfde manier breken 茅n weer opnieuw maken, dus het recyclen, is veel ingewikkelder en daarom echt een heel nieuwe onderzoekslijn. De uitdaging zit 鈥榤 in het gebruik van licht om selectief stabiele chemische bindingen binnen het polymeer te splitsen, zodat de oorspronkelijke bouwstenen kunnen worden teruggewonnen.鈥�
Onlangs waren Eisenreich en Ahsen Sare Yalin, een derdejaars promovendus in zijn groep, de eersten die deze truc met succes toepasten in zijn lab. Met recht een primeur dus en daarom een publicatie waard in de Rising Stars editie van het vooraanstaande wetenschappelijke vakblad . Twee mooie prestaties om trots op te zijn, maar die met name ook een opmaat zijn naar de verdere voordelen van deze nieuwe recyclingtechnologie.
Omgang met plastic afval opnieuw vormgeven
鈥淲ij zien het als een doorbraak in de duurzame chemie die de manier waarop we in de toekomst met plastic afval omgaan opnieuw kan vormgeven鈥�, aldus Eisenreich. 鈥淥p dit moment is ons ontwerppolymeer nog een nichemateriaal en daarom niet geschikt voor alledaagse plastic toepassingen. Het is vooral gericht op gespecialiseerde toepassingen, bijvoorbeeld als een recyclebare lijm die sterk hecht aan glas en andere kunststoffen.
Uiteindelijk moet doorontwikkeling de toepassingsmogelijkheden verbreden. Bovendien ziet Eisenreich nog genoeg potentie in closed-loop recyclingtechnologie met licht. 鈥淚k werk ook aan het 3D-printen van recyclebare polymeren door middel van licht, een heel interessant proces. Je begint met een vloeibaar materiaal dat een vaste vorm krijgt zodra licht daarop valt. Via dat proces kun je dan complexe 3D-objecten printen.鈥�
Dit is niet zomaar een nieuw materiaal. Het is een nieuwe weg vooruit.
Fabian Eisenreich, universitair docent
Zijn heilige graal is om ooit photo chemical recycling van traditionele plastics met alleen zonlicht te realiseren. 鈥淒an heb je geen andere energiebron meer nodig, hoe gaaf zou dat zijn?鈥� Eisenreichs scheikundige doorbraak schijnt dus niet alleen nieuw licht op plastic recycling, maar ook op zijn hele vakgebied. 鈥淒it is niet zomaar een nieuw materiaal. Het is een nieuwe weg vooruit.鈥�
Lees het hele onderzoek van Ahsen Sare Yalin, Patrick Schara, 沤eljko Tomovi膰, and Fabian Eisenreich.
Mediacontact
Meer over duurzaamheid
Het laatste nieuws
