Forscher der University of Delaware haben eine innovative Methode entwickelt, um die Umweltverschmutzung durch Altreifen zu verringern. Damit wird ein Weg zu sichereren Recyclingverfahren geebnet, bei denen aus schädlichen Bestandteilen wertvolle Produkte hergestellt werden.
Forscher der University of Delaware haben eine bahnbrechende Methode vorgestellt, um eine der oft übersehenen Verschmutzungsquellen zu bekämpfen: alte Reifen. Die neue Studie, veröffentlicht in Nature Chemical Engineering, stellt ein Verfahren vor, das schädliche Reifenbestandteile chemisch in sichere, wiederverwendbare Materialien umwandelt.
Das Forschungsteam unter der Leitung von Dion Vlachos, Vorsitzender der Abteilung für chemische und biomolekulare Verfahrenstechnik der UD, hat eine Technik zur Verbesserung von 6PPD entwickelt, einem Molekül in Reifen, das UV-Schutz bietet, sich aber in einen gefährlichen Schadstoff, 6PPD-Chinon, umwandelt.
Diese Innovation könnte unseren Umgang mit der Reifenentsorgung grundlegend verändern, indem sie aus Reifenresten nützliche Produkte wie Aromaten und Ruß macht, die in Alltagsgegenständen von Kosmetika bis hin zu Elektronikartikeln zu finden sind.
„Reifen sind für etwa ein Drittel des Mikroplastiks in der Umwelt verantwortlich“, nach Vlachos, der auch das Delaware Energy Institute leitet.
Unter Sonneneinstrahlung wandelt sich 6PPD in 6PPD-Chinon um und setzt dabei schädliche Diketonmoleküle in die Atmosphäre frei, und zwar nicht nur aus im Gebrauch befindlichen Reifen, sondern auch aus Reifen, die auf Mülldeponien entsorgt werden.
Herkömmliche Methoden zum Abbau von Reifenmaterialien, wie etwa die Pyrolyse bei hohen Temperaturen, waren bei der Bekämpfung der hartnäckigen 6PPD-Chemikalien nicht erfolgreich.
Daher verfolgte das Team der University of Delaware einen anderen Ansatz und setzte auf chemische Extraktion. Indem sie Reifenkrümel in einem Mikrowellenreaktor erhitzten und die Moleküle mithilfe eines Lösungsmittels trennten, entfernten sie effektiv 6PPD. Die extrahierten Moleküle wurden dann chemisch umgewandelt und in sichere, marktfähige Chemikalien umgewandelt.
Das verbleibende Reifenmaterial erwies sich als für das Recycling mit herkömmlichen Methoden geeignet und kann daher beispielsweise für Spielplatzoberflächen, Straßen und andere kommerzielle Produkte wiederverwendet werden.
Dies könnte einen wesentlichen Teil des dringenden globalen Problems des Reifenabfalls lösen. Experten schätzen, dass bis 5 weltweit bis zu 2030 Milliarden Reifen entsorgt werden müssen, und in den Vereinigten Staaten ist die Verwendung von Altreifen zwischen 25 und 2013 um 2021 % zurückgegangen.
„Ich denke, dass das eigentliche Recycling des Reifens selbst wichtig ist, daher gibt es wirklich zirkuläre Lösungen, die Upcycling betreiben“, sagte Vlachos in einem Pressemitteilung„Wir müssen Dinge in ausreichend großem Maßstab und zu vernünftigen Kosten außerhalb des Labors herstellen. Dies muss mit Pilotanlagen nachgewiesen werden. Das haben wir nicht getan.“
Die Studie weist auf das Potenzial für Auswirkungen in der realen Welt hin, erkennt jedoch auch die Notwendigkeit weiterer Entwicklungsanstrengungen und einer Zusammenarbeit mit der Industrie für eine breite Anwendung an.
„Wir müssen die Bevölkerung aufklären. Wir brauchen soziale Sensibilität und Bewusstsein. Das ist kein Problem, das sich von selbst löst“, fügte Vlachos hinzu.
Angesichts der wachsenden Umweltbedenken bietet diese Studie einen hoffnungsvollen Weg für die Zukunft und verspricht sicherere und nachhaltigere Recyclingverfahren, die sowohl der Industrie als auch dem Planeten zugute kommen.