Alte Matratzen neu gemacht: Einfache Chemie kann Polyurethan recyceln.

1. August 2023

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Von Peter F. Gammelby, Aarhus University

Im Jahr 2022 sorgten Forscher der Aarhus University für Aufsehen, als sie einen neuen und kostengünstigen Weg zur Zersetzung von Polyurethan (PU)-Kunststoff in seine ursprünglichen Bestandteile ankündigten. Diese können dann anstatt in Deponien oder Verbrennungsanlagen recycelt werden, um daraus neues PU-Material herzustellen.

Nun haben dieselben Forscher zusammen mit Plixxent A/S, Dan-Foam Aps und dem Danish Technological Institute als Teil des dänischen RePURpose-Konsortiums gezeigt, dass die Methode auch zur Bekämpfung von flexiblem Schaumstoff-Polyurethan verwendet werden kann.

Sie haben etwa 1,5 Kilogramm Schaumstoffmatratze abgebaut, ihre Hauptbestandteile extrahiert und eines davon, Polyol, als Rohstoff für ein neues Stück Matratze verwendet. Indem sie "frisches" Polyol, das hauptsächlich aus Rohöl hergestellt wird, durch aus der alten Matratze extrahiertes Polyol ersetzt haben, haben die Forscher 64% der Matratze ersetzt, ohne die Qualität in irgendeiner Weise zu beeinträchtigen.

Sie haben auch gezeigt, dass der Prozess mehrmals wiederholt werden kann. Mit anderen Worten, das Polyol kann aus Polyurethanschaumstoff erneut extrahiert und wiederverwendet werden.

Die Ergebnisse wurden gerade im Journal ACS Sustainable Chem & Engineering veröffentlicht.

Dies bringt uns einen Schritt näher zu einer Kreislaufwirtschaft für flexiblen PU-Schaumstoff und das dringend benötigt. Der überwiegende Teil des globalen PU-Abfalls wird auf Deponien abgelagert, da er schwer recycelbar ist. PU kann nicht geschmolzen werden und daher kann es nicht wie viele andere Kunststoffe einfach in neue Produkte geformt werden.

Der globale Markt für PU betrug 2021 24,7 Millionen Tonnen und wird voraussichtlich bis 2029 auf über 29 Millionen Tonnen steigen. Der flexible PU-Schaumstoff, der in Matratzen verwendet wird, macht etwa 30% des Marktes aus.

PU wird nicht nur in Matratzen verwendet, es handelt sich um eine Gruppe von fortschrittlichen Kunststoffmaterialien mit vielen verschiedenen Eigenschaften und noch mehr Anwendungen. Es wird auch in Möbeln, Kühlschränken, Schuhen, Spielzeug, Farben, Füllstoffen, Isolierungen, Autos, Windkraftanlagen, Flugzeugen und vielem mehr eingesetzt.

Die von den Chemikern der Aarhus University entwickelte und patentierte Methode wird Solvolysis genannt und zersetzt die chemischen Bindungen in PU, indem das Material in eine Art Schnellkochtopf mit heißem tert-Amylalkohol und etwas Laugensalz gegeben wird.

Die Forscher erwarten jedoch nicht, dass dieser Prozess für den gesamten PU-Markt verwendet werden kann. Die verschiedenen Arten von PU sind zu unterschiedlich.

"Unsere Technik kann die Gesellschaft in Richtung einer Kreislaufwirtschaft für PU-Matratzen bringen. Aber wenn Recycling die Endlagerung und Verbrennung beenden soll, müssen Industrie und Gesellschaft die volle Kontrolle über die Abfallströme haben. Das Problem ist, dass jeder Hersteller von PU-basierten Materialien sein eigenes einzigartiges Rezept hat", sagt Assistenzprofessor Steffan Kvist Kristensen vom Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO) an der Aarhus University, der Mitautor der Studie ist.

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