Umweltfreundliche, energiesparende Kunststoffe: Grüne Pioniere der nachhaltigen Entwicklung

Definition und Entwicklungshintergrund energiesparender Kunststoffe

Energiesparende Kunststoffe sind Kunststoffe, die den Energieverbrauch senken, die Umweltbelastung minimieren und während ihrer gesamten Produktion, Nutzung und Entsorgung gut recycelbar oder abbaubar sind. In den letzten Jahren gab es immer wieder Berichte über Plastikmüll, der die Meere verschmutzt und sich zu Bergen auftürmt. Die durch herkömmliche Kunststoffe verursachte Umweltverschmutzung ist zu einer globalen Umweltherausforderung geworden.    

Gleichzeitig haben die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen wie Erdöl und der enorme Energieverbrauch bei der Kunststoffproduktion die Ressourcenknappheit und die Probleme mit den Kohlenstoffemissionen verschärft.

Als Reaktion darauf haben viele Länder sukzessive Maßnahmen ergriffen, um die Verwendung herkömmlicher Kunststoffe einzuschränken und die Forschung, Entwicklung und Anwendung energiesparender Kunststoffe energisch zu fördern. In der Kunststoffindustrie zeichnet sich derzeit eine grüne Revolution ab.

Gängige Arten umweltfreundlicher, energiesparender Kunststoffe

Biobasierte Kunststoffe

Biobasierte Kunststoffe werden aus nachwachsenden Rohstoffen wie Mais, Zuckerrohr und Stroh mithilfe von Verfahren wie biologischer Fermentation und chemischer Synthese hergestellt. Polymilchsäure (PLA) ist ein typisches Beispiel und zeichnet sich durch gute Biokompatibilität und Abbaubarkeit aus – sie kann in der Natur von Mikroorganismen zu Kohlendioxid und Wasser zersetzt werden. Vom Maisanbau bis zur PLA-Produktion reduziert der gesamte Prozess nicht nur die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen, sondern trägt auch zur Nutzung des Kohlenstoffkreislaufs bei. PLA wird derzeit häufig in Einweggeschirr, Verpackungsfolien und anderen Bereichen eingesetzt und ersetzt einige herkömmliche Kunststoffprodukte.

Abbaubare Kunststoffe

Neben biobasierten Kunststoffen gibt es Materialien, die durch chemische Modifikationen abbaubar werden. Beispielsweise können herkömmliche Kunststoffe wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) mit abbaubaren Additiven unter bestimmten Bedingungen den Abbau beschleunigen. Photoabbaubare Kunststoffe zersetzen sich unter Lichteinwirkung, während biologisch abbaubare Kunststoffe durch Mikroorganismen im Boden, Kompost oder anderen Umgebungen abgebaut werden. Diese abbaubaren Kunststoffe spielen eine entscheidende Rolle bei Verpackungen, landwirtschaftlichen Mulchfolien usw. und reduzieren die Schäden durch langfristige Kunststoffrückstände.

Recycelte Kunststoffe

Recycelte Kunststoffe sind Materialien, die durch Sammlung, Sortierung, Reinigung und Aufbereitung aus Kunststoffabfällen gewonnen werden. Das Recycling von PET-Folienabfällen in der Elektronikindustrie ist ein typisches Beispiel: Durch physikalische Recyclingtechnologien (Reinigung, Zerkleinerung, Schmelzextrusion usw.) und chemische Recyclingtechnologien (Alkoholyse, Hydrolyse usw.) werden PET-Folienabfälle in recycelte PET-Pellets umgewandelt, die in Elektronikverpackungen, Gerätegehäusen und anderen Bereichen wiederverwendet werden können. Die Verwendung von recycelten Kunststoffen spart Rohstoffe, reduziert den Entsorgungsdruck und ermöglicht eine Kreislaufwirtschaft.

Anwendungsgebiete umweltfreundlicher Energiesparkunststoffe

Verpackungsindustrie

Die Verpackungsindustrie ist ein wichtiger Kunststoffverbraucher und ein Schlüsselfeld für die Anwendung umweltfreundlicher, energiesparender Kunststoffe. Immer mehr Verpackungen für Lebensmittel und Alltagsgegenstände bestehen aus biobasierten und abbaubaren Kunststoffen, wie beispielsweise abbaubaren Einkaufstüten in Supermärkten und PLA-Verpackungsboxen für Lebensmittel. Diese umweltfreundlichen Verpackungen erfüllen nicht nur funktionale Anforderungen, sondern bauen sich nach der Entsorgung auch auf natürliche Weise ab, was die Umweltverschmutzung reduziert. Gleichzeitig werden recycelte Kunststoffe häufig in der Verpackungsmaterialproduktion eingesetzt, was die Produktionskosten und den Ressourcenverbrauch senkt.

Agrarsektor

In der Landwirtschaft führen herkömmliche Kunststoffmulchfolien zu Bodenverdichtung und verminderter Fruchtbarkeit, was das Pflanzenwachstum beeinträchtigt. Die Einführung umweltfreundlicher, energiesparender Kunststoffmulchfolien hat dieses Problem gelöst. Biologisch abbaubare Mulchfolien zersetzen sich nach Erfüllung ihrer Aufgaben wie Wärme- und Feuchtigkeitsspeicherung spontan im Boden, ohne dass manuelles Recycling erforderlich ist. Dies reduziert den Arbeitsaufwand der Landwirte und die Umweltbelastung. Darüber hinaus werden für einige landwirtschaftliche Bewässerungsrohre mittlerweile recycelte Kunststoffe verwendet, was die Ressourceneffizienz verbessert.

Elektronik- und Elektroindustrie

Elektronik- und Elektroprodukte werden schnell modernisiert, wodurch erhebliche Mengen an Kunststoffabfällen entstehen. Der Einsatz umweltfreundlicher, energiesparender Kunststoffe in dieser Branche trägt nicht nur zur Reduzierung der Abfallbelastung bei, sondern senkt auch den Energieverbrauch während der Produktion. Neben der bereits erwähnten Verwendung von recyceltem PET in der Elektronik werden für einige Gehäuse elektronischer Geräte biobasierte Kunststoffe verwendet, um die Produktleistung zu gewährleisten und gleichzeitig umweltfreundliche Konzepte umzusetzen.

Umweltfreundliche, energiesparende Kunststoffe bieten als Wegbereiter für eine nachhaltige Entwicklung der Kunststoffindustrie breite Entwicklungsperspektiven. Obwohl derzeit viele Herausforderungen bestehen, werden umweltfreundliche, energiesparende Kunststoffe dank des kontinuierlichen technologischen Fortschritts, der politischen Unterstützung und der zunehmenden Bekanntheit auf dem Markt in immer mehr Bereichen eingesetzt werden, herkömmliche Kunststoffe schrittweise ersetzen und einen wichtigen Beitrag zur Lösung von Umweltproblemen und zur nachhaltigen Ressourcennutzung leisten. Es wird erwartet, dass umweltfreundliche, energiesparende Kunststoffe in Zukunft größere Durchbrüche in den Bereichen Materialleistung, Produktionsprozess, Anwendungsbereiche und anderen Bereichen erzielen und zu einer wichtigen Kraft für die globale grüne Entwicklung werden.