Heidelberg-kemikeren vinder Karl Freudenberg-prisen for genbrugsinnovation!

Heidelberg-kemikeren vinder Karl Freudenberg-prisen for genbrugsinnovation!

Den 25. maj 2025 blev den berømte Karl Freudenberg-pris uddelt af Heidelberg Academy of Sciences (HAdW) til kemikeren Maximilian Baur. Denne hæder anerkender hans afhandling om produktion af bæredygtig polyethylen ved universitetet i Konstanz. Baur blev hædret for sin innovative forskning, der beskæftiger sig med målrettet skabelse af forudbestemte brudpunkter i polymerkæder uden at gå på kompromis med materialeegenskaberne.

Hovedformålet med dette arbejde er at forbedre genanvendeligheden af ​​polyethylenmaterialer. Baur forklarede, at han integrerede ketogrupper i polyethylen, som nedbrydes af UV-stråling for at skabe målrettede brudpunkter. Dette kan yde et afgørende bidrag til at reducere plastikaffaldet.

Innovative tilgange til bæredygtig plast

For at opnå de ønskede egenskaber brugte Baur neutrale nikkelkatalysatorer med [P,O]-phosphinophenolatligander. Disse metoder førte til produktion af højmolekylære keto-modificerede polyethylener kendt som keto-PE. Resultaterne er lovende: Disse materialer bevarer egenskaberne fra konventionel polyethylen og er samtidig nedbrydelige under UV-stråling.

Forskningen blev udført som en del af det ERC Advanced Grant-finansierede projekt "DEEPCAT: Degradable Polyolefin Materials Enabled by Catalytic Methods" under ledelse af Stefan Mecking. Maxmiliam Baur, som afsluttede sin doktorgrad i juni 2024, leder nu en postdoktorstilling ved University of California Santa Barbara, hvor han arbejder på heterogen katalyse til plast-upcycling.

Karl Freudenberg-prisen, som er blevet uddelt årligt siden 1986 og er begavet med 10.000 euro, hædrer fremragende videnskabeligt arbejde inden for naturvidenskab, især inden for kemi og biologi. Denne pris understreger vigtigheden af ​​Baurs forskning inden for et område, der bliver stadig mere relevant.

Udfordringer ved at genbruge polyethylen

I forbindelse med genbrugsteknologier spiller polyethylen (PE) og polypropylen (PP) en central rolle, da de er de mest almindeligt anvendte plasttyper på verdensplan. Forskere har for nylig udviklet en ny proces til genbrug af polyethylen, der omdanner polyethylen til propylen. Denne propylen kan bruges som råmateriale til fremstilling af polypropylen, som er mere alsidigt og lettere at genbruge.

Polyethylen står for omkring en tredjedel af den globale plastikproduktion, men kun omkring 14 procent af det genanvendes. Nuværende genanvendelse resulterer ofte i ringere polymerblandinger, hvor inertiteten af ​​polyethylen udgør en væsentlig hindring. Et forskerhold ledet af John Hartwig fra University of California i Berkeley har fundet en innovativ løsning, der markant kan øge effektiviteten af ​​genbrug.

Denne metode involverer spaltning af brintatomer ved hjælp af specielle katalysatorer, hvilket skaber kulstofdobbeltbindinger, der øger reaktiviteten. I laboratorietest var holdet i stand til at omdanne over 80 procent af polyethylen til propylen, hvilket potentielt kunne reducere behovet for skifergas til polypropylenproduktion.

Selvom disse processer stadig er langt fra kommerciel brug, er forskerne optimistiske. Metoderne er kompatible med eksisterende industrielle reaktioner og kan yde et afgørende bidrag til at reducere plastaffald. I betragtning af udfordringerne med affaldshåndtering er effektiviteten og skalerbarheden af ​​disse nye processer afgørende.

Udviklingen inden for kemisk genanvendelse af polyethylen og polypropylen viser, at forskningen på dette område gør lovende fremskridt, som permanent kan ændre den fremtidige anvendelse af plast. Synergien af ​​innovationer fra forskere som Maximilian Baur kan spille en nøglerolle.