Plastik-Alternative hält kochendes Wasser und zerfällt in einem Jahr

Ein neu entwickeltes Zellulosematerial ist durchsichtig, hitze­be­stän­dig und biologisch abbaubar - selbst in den extremen Bedingungen der Tiefsee zerfällt es innerhalb eines Jahres. Es könnte Plastik in Alltagsgegenständen ersetzen.

Neues Biomaterial: Hitzebeständig & abbaubar

Das Material, genannt tPB, basiert auf Zellulose, dem Hauptbestandteil von Pflanzenzellen, die auch in der Papierherstellung wichtig ist. Zur Herstellung des neuen Biomaterials wird zunächst ein Hydrogel aus Zellulose geformt, das einen hohen Wasseranteil enthält.

Dieses Hydrogel wird anschließend mit einer Lösung aus Lithiumbromid behandelt, wodurch die Zellulose in eine feste, transparente Form überführt wird. Je nach Bedarf kann daraus ein dünnes Material wie die Wand eines Bechers oder eine dickere Struktur entstehen.


Für die Nutzung im Alltag wurde tPB bereits getestet: Becher aus dem Material hielten kochendes Wasser für drei Stunden ohne größere Leckagen stand, während Strohhalme aus tPB nicht wie Papierstrohhalme aufweichten. Mit einer zusätzlichen pflanzlichen Harzschicht bleibt die Flüssigkeitsdichte komplett erhalten. Ein großer Vorteil des Materials ist jedoch seine biologische Abbaubarkeit. Selbst in der Tiefsee, wo Kälte und hoher Druck den Zersetzungsprozess verlangsamen können, zerfiel tPB innerhalb von zwölf Monaten vollständig.

Alternative?

Neben der Nachhaltigkeit wurde auch die Recyclingfähigkeit des Materials untersucht. Es kann durch Schmelzen und erneutes Formen wiederverwertet werden, verliert dabei jedoch etwas an Klarheit. Diese Eigenschaft macht tPB zu einem Kandidaten für geschlossene Produktionskreisläufe, bei denen Materialien kontinuierlich wiederverwendet werden können.

Wie bei vielen innovativen Materialien liegen die aktuellen Herstellungskosten von tPB noch über denen herkömmlicher Alternativen. Der hochwertige Lösungszellstoff, der für die Produktion verwendet wird, ist etwa dreimal so teuer wie der Zellstoff für papierbasiertes Material. Durch Optimierungen im Herstellungsprozess könnte das Material jedoch langfristig deutlich kostengünstiger werden und somit seine Marktfähigkeit erhöhen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.


Siehe auch: