Pilzrevolution eröffnet neue Ära im Recycling von Carbonfasern: mehr Wert aus Abfallstoffen

BerlinKohlenstofffaser wird in vielen Industrien stark genutzt, da sie sehr robust und leicht ist. Die Wiederverwertung gestaltet sich jedoch schwierig, weil ihre Struktur die Fasern kompliziert zusammenhält. Forscher an der University of Kansas und der University of Southern California haben nun eine neue biotechnologische Methode entwickelt, die dieses Problem löst. Diese Methode zerlegt nicht nur das Material effizient, sondern ermöglicht auch die kreative Wiederverwendung der Bestandteile.
Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) sind oft schwer zu recyceln, da sie Duroplaste verwenden, die sich nicht leicht auflösen und Abfall erzeugen können. Ein neues chemisches Verfahren kann nun diese Polymere abbauen und die Kohlenstofffasern in einem Zustand zurückgewinnen, der mit neuen vergleichbar ist. Ein wesentlicher Schritt in diesem Prozess ist die Entstehung von Benzoesäure, wenn die Matrix zerfällt. Diese Säure wird dann genutzt, um mittels Pilzbiotechnologie eine wertvolle Verbindung zu erzeugen. Diese Methode bietet eine umweltfreundliche Möglichkeit, CFK zu recyceln und den Wert sowohl der Fasern als auch der verbleibenden Materialien zu nutzen.
Diese Forschung befasst sich mit einem genetisch veränderten Pilz namens Aspergillus nidulans, der so modifiziert wurde, dass er Benzoesäure abbaut und eine Substanz namens OTA produziert. OTA könnte medizinische Anwendungen haben. Der Einsatz dieses Pilzes ist wichtig, da dadurch ein Material genutzt wird, das normalerweise entsorgt wird. Mögliche Anwendungen von OTA umfassen:
- Antibiotika
- Entzündungshemmende Medikamente
- Industrielle Verbindungen
Diese Methode revolutioniert die Abfallverarbeitung, indem sie Abfälle in nützliche Produkte umwandelt. Sie geht auf Umweltprobleme bei der Entsorgung von CFRPs ein und eröffnet Geschäftsmöglichkeiten zur Nutzung recycelter Materialien. Die Forscher arbeiten nun daran, die Effizienz des Pilzes zu steigern, um ihn im größeren industriellen Maßstab einsetzen zu können.
Diese Forschung steht noch am Anfang, könnte jedoch erhebliche Auswirkungen haben. Durch die Effizienzsteigerung ihrer Pilzstämme zielen die Forscher darauf ab, diese Recyclingmethode im großen Maßstab einzusetzen. Dies könnte zu einer weit verbreiteten Anwendung in Branchen führen, die auf kohlenstofffaserbasierte Materialien angewiesen sind. Dadurch würde nicht nur der Umweltschaden verringert, sondern es entstünden auch neue wirtschaftliche Chancen durch die nachhaltige Nutzung von Materialien.
Die Studie wird hier veröffentlicht:
http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c10838und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet
Clarissa Olivar, Zehan Yu, Ben Miller, Maria Tangalos, Cory B. Jenkinson, Steven R. Nutt, Berl R. Oakley, Clay C. C. Wang, Travis J. Williams. Composite Recycling with Biocatalytic Thermoset Reforming. Journal of the American Chemical Society, 2024; 146 (44): 30004 DOI: 10.1021/jacs.4c10838

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