PLA-Bioplastik-Becher: Verfahren schont die Umwelt (Foto: Bo Cheng/ETH Zürich)

Zürich (pte017/04.12.2014/11:30) –

Forscher der ETH Zürich http://ethz.ch haben ein innovatives Verfahren entwickelt, um Milchsäure aus einem
Abfallprodukt der Biotreibstoff-Industrie herzustellen – nämlich
Glyzerin. Ziel ist es, die verstärkte Nachfrage nach dem auf Milchsäure
basierenden Polymer PLA, immerhin ein abbaubarer Kunststoff, der
vermehrt in Verpackungen zum Einsatz kommt, zu befriedigen. Experten
rechnen bis zum Jahr 2020 mit einem PLA-Bedarf von bis zu einer
Megatonne pro Jahr.

Weiterverarbeitung von Glyzerin

Die neue Methode hat den Vorteil, dass sie produktiver,
kosteneffizienter und klimafreundlicher ist als die Fermentation, durch
welche Milchsäure üblicherweise gewonnen wird. Der größte Vorteil dabei
ist jedoch, dass der neue Prozess von einem Abfallprodukt ausgeht:
Glyzerin, das wiederum ein Nebenprodukt der Herstellung von
Biotreibstoffen der ersten Generation ist. Es ist nicht rein, sondern
enthält Spuren von Asche und Methanol – eine Nutzung ist oft schwierig.

Die Schweizer erklären ihren Ansatz in zwei Schritten:
Beim ersten wandeln Enzyme das Glyzerin in das Zwischenprodukt
Dihydroxyaceton um. Anschließend treibt ein Katalysator die weitere
Reaktion zur Produktion von Milchsäure voran. Der Katalysator wurde so
optimiert, dass er hohe Reaktivität und eine lange Lebensspanne hat. Er
besteht aus einem mikroporösen Mineral, dessen Struktur chemische
Reaktionen in den Mikroräumen der Poren begünstigt.

Lösung spart 30 Prozent CO2 ein

Das Verfahren hat den positiven Nebeneffekt, dass es im
gesamtem Prozess im Vergleich zur Fermentation ein Drittel weniger CO2
verursacht. Pro Kilogramm produzierter Milchsäure erzeugt das neue
Verfahren sechs Kilogramm CO2 im Vergleich zu 7,5 Kilogramm bei der
konventionellen Methode. Zudem kostet die Neuentwicklung insgesamt
weniger, was einen um das 17-fache größeren Profit ermöglicht, wie die
Wissenschaftler berechnet haben.