Meeresverschmutzung: Bio-Kunststoff wird im Meer schneller abgebaut als Papier
Plastikmüll verdreckt die Weltmeere, und das für eine sehr lange Zeit. Der Einsatz eines alternativen Kunststoffes könnte das verhindern.
Die Wood Hole Oceanographic Institution (WHOI) fand nun heraus, dass sich eine bestimmte Version des biologisch abbaubaren Kunststoffs Cellulosediacetat (CDA) im Meer sehr schnell auflöst. In einer bestimmten Form werde es im Salzwasser sogar noch schneller abgebaut als Papier, teilte die WHOI mit(öffnet im neuen Fenster) .
CDA wird aus Cellulose hergestellt und ist seit der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts bekannt. Daraus werden beispielsweise Textilien, das Trägermaterial für Filme oder Brillengestelle hergestellt. Die verbreiteteste Anwendung dürften Zigarettenfilter sein.
CDA wird geschäumt
CDA ist biologisch abbaubar. Durch eine Modifikation könne der Prozess jedoch deutlich beschleunigt werden, schreibt das WHOI-Team in der Fachzeitschrift ACS Sustainable Chemistry & Engineering(öffnet im neuen Fenster) : Durch Schäumen, also das Einbringen kleiner Hohlräume in das Material, werde es in deutlich kürzerer Zeit abgebaut als festes CDA.
Das hat das WHOI in einem speziell eingerichteten Labor gezeigt: In einem Tank mit kontinuierlich fließendem Meerwasser testete das Team, wie sich festes und geschäumtes CDA verhalten. Nach 36 Wochen hatte der CDA-Schaum rund zwei Drittel seiner Masse verloren (zwischen 65 und 70 Prozent). Damit baue sich der Schaum fünfzehnmal schneller ab als festes CDA. Herkömmlicher Schaumstoff aus Polstyrol, aus dem beispielsweise Lebensmittelverpackungen hergestellt werden, ist hingegen nicht biologisch abbaubar.
Die WHOI untersucht seit mehreren Jahren, welche Arten von Kunststoffprodukten am häufigsten im Meer finden sind und aus welchem Material sie bestehen. Danach tragen Strohhalme und Lebensmittelverpackungen am häufigsten zur Plastikverschmutzung der Meere bei. In einem Test im vergangenen Winter(öffnet im neuen Fenster) untersuchten die Forscher, wie sich Strohhalme aus herkömmlichem Plastik, Papier sowie CDA verhalten.
CDA wird schneller abgebaut als Papier
Dabei verloren die Strohhalme aus festem CDA und die aus Papier am schnellsten an Masse. Die Wissenschaftler verglichen dann Strohhalme festem und aus geschäumtem CDA. Dabei war die Abbaugeschwindigkeit von Letzterem fast doppelt so hoch wie von Ersterem.
In dem Labor können verschiedene Parameter gesteuert werden, darunter etwa Temperatur oder Lichteinstrahlung, um die natürliche Meeresumwelt zu imitieren. "Indem wir Tanks mit kontinuierlich fließendem Meerwasser verwenden, können wir die Dynamik des mikrobiell aktiven Ozeans ins Labor bringen" erläuterte WHOI-Forscher Bryan James. "Der Ozean verändert sich ständig, und es war wichtig, dass wir diese Umgebung nachbilden, indem wir Mikroben und Nährstoffe nachfüllen, was ein sehr viel realistischeres Experiment ermöglicht."
Styropor und Einwegplastikbehälter zu ersetzen, die häufig ins Meer gelangen und nicht biologisch abbaubar sind, ist laut der Studie eine der wichtigsten Anwendungen für geschäumtes CDA. Erste Produkte daraus kommen bereits auf den Markt.