Da Einwegkunststoffe größtenteils aus Erdöl gewonnen werden, könnten Kunststoffe bis 2050 20% des weltweiten jährlichen Ölverbrauchs ausmachen. Die Verringerung unserer Abhängigkeit von Kunststoffen und die Suche nach Wegen zur Wiederverwendung des bereits auf der Welt befindlichen Kunststoffs könnten die Emissionen erheblich reduzieren.
Derzeit werden jährlich nur etwa 15 % aller Kunststoffe weltweit für das Recycling gesammelt. Seit den 1990er Jahren versuchen Forscher, neue Wege zum Abbau von Kunststoffen zu finden, in der Hoffnung, mehr davon zu recyceln. Unternehmen und Forscher haben an der Entwicklung enzymatischer Prozesse, wie sie bei Carbios zum Einsatz kommen, sowie chemischer Prozesse, wie der Methode von Loop Industries, gearbeitet. Aber erst seit kurzem kommen enzymatische und chemische Verfahren in den Handel.
Der neue Reaktor von Carbios misst 20 Kubikmeter – etwa so groß wie ein Transporter. Er kann zwei Tonnen Plastik oder das Äquivalent von etwa 100.000 zermahlenen Flaschen gleichzeitig aufnehmen und in 10 bis 16 Stunden in die Bausteine PET – Ethylenglykol und Terephthalsäure – zerlegen.
Das Unternehmen plant, die Erkenntnisse aus der Demonstrationsanlage zum Bau seiner ersten Industrieanlage zu nutzen, die einen Reaktor beherbergen wird, der etwa 20-mal größer ist als der Demonstrationsreaktor. Diese Großanlage wird in der Nähe eines Kunststoffherstellers irgendwo in Europa oder den USA gebaut und soll bis 2025 betriebsbereit sein, sagt Alain Marty, Chief Science Officer von Carbios.
Carbios entwickelt seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 2011 enzymatisches Recycling. Das Verfahren basiert auf Enzymen, um die langen Polymerketten, aus denen Kunststoff besteht, zu zerkleinern. Die resultierenden Monomere können dann gereinigt und zu neuen Kunststoffen zusammengefügt werden. Die Forscher von Carbios begannen mit einem natürlichen Enzym, das von Bakterien zum Abbau von Blättern verwendet wurde, und optimierten es dann, um es beim Abbau von PET effizienter zu machen.
Carbios schätzt, dass sein enzymatisches Recyclingverfahren die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu reinem PET um etwa 30 % reduziert. Marty sagt, er erwarte, dass diese Zahl steigen wird, wenn die Knicke behoben werden.
In einem kürzlich veröffentlichten Bericht schätzten Forscher, dass die Herstellung von PET aus enzymatischem Recycling die Treibhausgasemissionen im Vergleich zur Herstellung von Neu-PET um 17% bis 43% reduzieren könnte. Der Bericht befasste sich nicht speziell mit Carbios, aber es ist wahrscheinlich eine gute Schätzung für seinen Prozess, so Gregg Beckham, Forscher am US National Renewable Energy Laboratory und Mitautor des Berichts.
Während die Entwicklung neuer Enzyme ein wichtiger Schwerpunkt neuer Forschung und kommerzieller Bemühungen war, werden andere Teile des Prozesses bestimmen, wie effizient und kostengünstig die Technologie sein wird, sagt Beckham, der ein Konsortium für neue Kunststoffrecycling- und Produktionsmethoden leitet.
„Es ist alles weniger glamourös“, sagt Beckham, wie das Plastik in eine Form zu bringen, die die Enzyme effizient abbauen können, oder das Trennen, was die Enzyme ausspucken, das kann viel Energie und Zeit kosten und Emissionen und Kosten in die Höhe treiben .