Heidelberški kemik prejel nagrado Karla Freudenberga za inovacije na področju recikliranja!

Heidelberški kemik prejel nagrado Karla Freudenberga za inovacije na področju recikliranja!

Heidelberška akademija znanosti (HAdW) je 25. maja 2025 podelila priznano nagrado Karla Freudenberga kemiku Maximilianu Baurju. Ta čast je priznanje za njegovo disertacijo o proizvodnji trajnostnega polietilena na Univerzi v Konstanzu. Baur je bil nagrajen za svoje inovativne raziskave, ki se ukvarjajo s ciljnim ustvarjanjem vnaprej določenih prelomnih točk v polimernih verigah brez ogrožanja lastnosti materiala.

Glavni cilj tega dela je izboljšati možnost recikliranja polietilenskih materialov. Baur je pojasnil, da je integriral keto skupine v polietilen, ki jih UV-sevanje razgradi, da ustvari ciljne prelomne točke. To bi lahko odločilno prispevalo k zmanjšanju plastičnih odpadkov.

Inovativni pristopi k trajnostni plastiki

Za doseganje želenih lastnosti je Baur uporabil nevtralne nikljeve katalizatorje z [P,O]-fosfinofenolatnimi ligandi. Te metode so privedle do proizvodnje keto-modificiranih polietilenov z visoko molekulsko maso, znanih kot keto-PE. Rezultati so obetavni: ti materiali ohranjajo lastnosti običajnega polietilena in so hkrati razgradljivi pod UV sevanjem.

Raziskava je bila izvedena v okviru projekta "DEEPCAT: Razgradljivi poliolefinski materiali, omogočeni s katalitičnimi metodami", ki ga financira ERC Advanced Grant, pod vodstvom Stefana Meckinga. Maxmiliam Baur, ki je doktoriral junija 2024, zdaj vodi podoktorski položaj na kalifornijski univerzi Santa Barbara, kjer se ukvarja s heterogeno katalizo za recikliranje plastike.

Nagrada Karla Freudenberga, ki jo vsako leto podeljujejo od leta 1986 in je vredna 10.000 evrov, nagrajuje izjemna znanstvena dela v naravoslovju, zlasti v kemiji in biologiji. Ta nagrada poudarja pomen Baurjevega raziskovanja na področju, ki postaja vse bolj pomembno.

Izzivi recikliranja polietilena

V kontekstu tehnologij recikliranja imata polietilen (PE) in polipropilen (PP) osrednjo vlogo, saj sta najpogosteje uporabljeni plastiki po vsem svetu. Znanstveniki so nedavno razvili nov postopek za recikliranje polietilena, ki pretvori polietilen v propilen. Ta propilen se lahko uporablja kot surovina za proizvodnjo polipropilena, ki je bolj vsestranski in ga je lažje reciklirati.

Polietilen predstavlja približno tretjino svetovne proizvodnje plastike, a le okoli 14 odstotkov se ga reciklira. Sedanje recikliranje pogosto povzroči slabše polimerne mešanice, pri čemer inertnost polietilena predstavlja veliko oviro. Raziskovalna skupina pod vodstvom Johna Hartwiga s kalifornijske univerze Berkeley je našla inovativno rešitev, ki bi lahko znatno povečala učinkovitost recikliranja.

Ta metoda vključuje cepitev vodikovih atomov s posebnimi katalizatorji, pri čemer nastanejo ogljikove dvojne vezi, ki povečajo reaktivnost. V laboratorijskih testih je ekipa uspela pretvoriti več kot 80 odstotkov polietilena v propilen, kar bi lahko zmanjšalo potrebo po plinu iz skrilavca za proizvodnjo polipropilena.

Čeprav so ti postopki še daleč od komercialne uporabe, so raziskovalci optimistični. Metode so združljive z obstoječimi industrijskimi reakcijami in bi lahko odločilno prispevale k zmanjševanju plastičnih odpadkov. Glede na izzive ravnanja z odpadki sta učinkovitost in razširljivost teh novih procesov ključnega pomena.

Razvoj na področju kemičnega recikliranja polietilena in polipropilena kaže, da raziskave na tem področju dosegajo obetaven napredek, ki bi lahko trajno spremenil prihodnjo uporabo plastike. Sinergija inovacij znanstvenikov, kot je Maximilian Baur, bi lahko igrala ključno vlogo.