Kemičar iz Heidelberga osvojio nagradu Karl Freudenberg za inovaciju u recikliranju!

Kemičar iz Heidelberga osvojio nagradu Karl Freudenberg za inovaciju u recikliranju!

Dana 25. svibnja 2025. Heidelberška akademija znanosti (HAdW) dodijelila je renomiranu nagradu Karl Freudenberg kemičaru Maximilianu Bauru. Ova čast je priznanje za njegovu disertaciju o proizvodnji održivog polietilena na Sveučilištu u Konstanzu. Baur je nagrađen za svoje inovativno istraživanje koje se bavi ciljanim stvaranjem unaprijed određenih točaka loma u polimernim lancima bez ugrožavanja svojstava materijala.

Glavni cilj ovog rada je poboljšati mogućnost recikliranja polietilenskih materijala. Baur je objasnio da je integrirao keto skupine u polietilen, koji se razgrađuju UV zračenjem kako bi se stvorile ciljane točke pucanja. To bi moglo dati odlučujući doprinos smanjenju plastičnog otpada.

Inovativni pristupi održivoj plastici

Kako bi postigao željena svojstva, Baur je koristio neutralne niklene katalizatore s [P,O]-fosfinofenolatnim ligandima. Ove metode dovele su do proizvodnje keto-modificiranih polietilena visoke molekularne težine poznatih kao keto-PE. Rezultati su obećavajući: Ovi materijali zadržavaju svojstva konvencionalnog polietilena i istovremeno su razgradivi pod UV zračenjem.

Istraživanje je provedeno u sklopu projekta financiranog od ERC Advanced Grant “DEEPCAT: Razgradivi poliolefinski materijali omogućeni katalitičkim metodama” pod vodstvom Stefana Meckinga. Maxmiliam Baur, koji je završio svoj doktorat u lipnju 2024., sada vodi postdoktorsku poziciju na Sveučilištu California Santa Barbara, gdje radi na heterogenoj katalizi za recikliranje plastike.

Nagrada Karl Freudenberg, koja se dodjeljuje svake godine od 1986. i dodijeljena je s 10.000 eura, odaje počast izvanrednom znanstvenom radu u prirodnim znanostima, posebice u kemiji i biologiji. Ova nagrada naglašava važnost Baurovih istraživanja u području koje postaje sve relevantnije.

Izazovi recikliranja polietilena

U kontekstu tehnologija recikliranja, polietilen (PE) i polipropilen (PP) igraju središnju ulogu jer su najčešće korištena plastika u svijetu. Znanstvenici su nedavno razvili novi postupak za recikliranje polietilena koji pretvara polietilen u propilen. Ovaj se propilen može koristiti kao sirovina za proizvodnju polipropilena, koji je svestraniji i lakši za recikliranje.

Polietilen čini oko trećinu globalne proizvodnje plastike, ali samo oko 14 posto se reciklira. Trenutno recikliranje često rezultira lošijim mješavinama polimera, pri čemu inertnost polietilena predstavlja značajnu prepreku. Istraživački tim predvođen Johnom Hartwigom s kalifornijskog sveučilišta Berkeley pronašao je inovativno rješenje koje bi moglo značajno povećati učinkovitost recikliranja.

Ova metoda uključuje cijepanje atoma vodika pomoću posebnih katalizatora, stvarajući dvostruke veze ugljika koje povećavaju reaktivnost. U laboratorijskim testovima tim je uspio pretvoriti više od 80 posto polietilena u propilen, što bi potencijalno moglo smanjiti potrebu za plinom iz škriljca za proizvodnju polipropilena.

Iako su ti procesi još daleko od komercijalne upotrebe, istraživači su optimistični. Metode su kompatibilne s postojećim industrijskim reakcijama i mogle bi dati odlučujući doprinos smanjenju plastičnog otpada. S obzirom na izazove gospodarenja otpadom, učinkovitost i skalabilnost ovih novih procesa ključni su.

Razvoj na području kemijskog recikliranja polietilena i polipropilena pokazuje da istraživanja u ovom području ostvaruju obećavajući napredak koji bi mogao trajno promijeniti buduću upotrebu plastike. Sinergija inovacija znanstvenika poput Maximiliana Baura mogla bi igrati ključnu ulogu.