Heidelberg-kemist vinner Karl Freudenberg-priset för återvinningsinnovation!

Heidelberg-kemist vinner Karl Freudenberg-priset för återvinningsinnovation!

Den 25 maj 2025 delades det välkända Karl Freudenberg-priset ut av Heidelbergs vetenskapsakademi (HAdW) till kemisten Maximilian Baur. Denna ära uppmärksammar hans avhandling om produktion av hållbar polyeten vid universitetet i Konstanz. Baur hedrades för sin innovativa forskning, som handlar om målinriktat skapande av förutbestämda brottpunkter i polymerkedjor utan att kompromissa med materialegenskaperna.

Huvudmålet med detta arbete är att förbättra återvinningsbarheten av polyetenmaterial. Baur förklarade att han integrerade ketogrupper i polyeten, som bryts ner av UV-strålning för att skapa riktade brytpunkter. Detta skulle kunna ge ett avgörande bidrag till att minska plastavfallet.

Innovativa metoder för hållbar plast

För att uppnå de önskade egenskaperna använde Baur neutrala nickelkatalysatorer med [P,O]-fosfinofenolatligander. Dessa metoder ledde till produktion av högmolekylära keto-modifierade polyetener kända som keto-PE. Resultaten är lovande: Dessa material behåller egenskaperna hos konventionell polyeten och är samtidigt nedbrytbara under UV-strålning.

Forskningen utfördes som en del av det ERC Advanced Grant-finansierade projektet "DEEPCAT: Degradable Polyolefin Materials Enabled by Catalytic Methods" under ledning av Stefan Mecking. Maxmiliam Baur, som avslutade sin doktorsexamen i juni 2024, leder nu en postdoktorandtjänst vid University of California Santa Barbara, där han arbetar med heterogen katalys för plaståtervinning.

Karl Freudenberg-priset, som har delats ut årligen sedan 1986 och tilldelas 10 000 euro, hedrar framstående vetenskapligt arbete inom naturvetenskap, särskilt inom kemi och biologi. Detta pris understryker vikten av Baurs forskning inom ett område som blir allt mer relevant.

Utmaningar med att återvinna polyeten

När det gäller återvinningsteknik spelar polyeten (PE) och polypropen (PP) en central roll eftersom de är de mest använda plasterna i världen. Forskare har nyligen utvecklat en ny process för återvinning av polyeten som omvandlar polyeten till propen. Denna propen kan användas som råmaterial för att producera polypropen, som är mer mångsidig och lättare att återvinna.

Polyeten står för cirka en tredjedel av den globala plastproduktionen, men endast cirka 14 procent av den återvinns. Nuvarande återvinning resulterar ofta i sämre polymerblandningar, där polyetens tröghet utgör ett betydande hinder. En forskargrupp ledd av John Hartwig från University of California i Berkeley har hittat en innovativ lösning som avsevärt kan öka effektiviteten i återvinningen.

Denna metod går ut på att dela väteatomer med hjälp av speciella katalysatorer, vilket skapar koldubbelbindningar som ökar reaktiviteten. I laboratorietester kunde teamet omvandla över 80 procent av polyeten till propen, vilket potentiellt skulle kunna minska behovet av skiffergas för polypropenproduktion.

Även om dessa processer fortfarande är långt från kommersiell användning, är forskarna optimistiska. Metoderna är kompatibla med befintliga industriella reaktioner och skulle kunna ge ett avgörande bidrag till att minska plastavfallet. Med tanke på utmaningarna med avfallshantering är effektiviteten och skalbarheten av dessa nya processer avgörande.

Utvecklingen inom området kemisk återvinning av polyeten och polypropen visar att forskningen inom detta område gör lovande framsteg som permanent kan förändra den framtida användningen av plast. Synergin av innovationer från forskare som Maximilian Baur kan spela en nyckelroll.