Erfolgreiche Synthese biologisch abbaubarer Kunststoffe mit Hilfe von Sonnenlicht und CO₂

80% Ausbeute erzielt!

12.10.2022 - Japan

Es wurden enorme Anstrengungen unternommen, um Kunststoffe nicht nur haltbar und praktisch, sondern auch zu umweltfreundlichen Materialien für Alltagsprodukte zu machen. Wissenschaftler der Osaka Metropolitan University haben mit ihrer innovativen Technologie der künstlichen Photosynthese, mit der biologisch abbaubare Kunststoffe aus Aceton und CO₂ hergestellt werden, einen bedeutenden Fortschritt auf diesem Weg erzielt und damit das Problem des Plastikmülls gelöst und gleichzeitig das Ziel der Kohlenstoffneutralität erreicht. Ihre Ergebnisse wurden in Chemical Communications veröffentlicht.

Das Forscherteam unter der Leitung von Professor Yutaka Amao vom Forschungszentrum für künstliche Photosynthese an der Osaka Metropolitan University hat erfolgreich 3-Hydroxybutyrat, einen Rohstoff für Poly-3-hydroxybutyrat (PHB) - einen starken wasserunlöslichen Polyester, der für Verpackungsmaterialien verwendet wird - aus Aceton und CO₂ synthetisiert. Mit einem durch sichtbares Licht angetriebenen katalytischen System, das Sonnenlicht und zwei Biokatalysatoren nutzt, erzielten die Forscher eine Ausbeute von etwa 80%.

Das Team ahmte die natürliche Photosynthese nach, indem es eine Lichtreaktion, bei der Sonnenlicht zum Einsatz kommt, und eine Dunkelreaktion, bei der CO₂ gebunden wird, künstlich reproduzierte und 3-Hydroxybutyrat herstellte.

Diese Studie ist die jüngste in einer Reihe von Artikeln der Forscher über die Nutzung der künstlichen Photosynthese zur Herstellung nützlicher Stoffe, zur Erzeugung erneuerbarer Energie und zur Erreichung einer kohlenstoffneutralen Gesellschaft. "Dieses Forschungsergebnis der Synthese von 3-Hydroxybutyrat, einem Rohstoff für PHB, aus_CO2 ist ein bedeutender Beitrag zur Lösung des Problems der Kunststoffe und der CO₂-Reduzierung", so Professor Amao. "In Zukunft wollen wir 3-Hydroxybutyrat durch künstliche Photosynthese aus CO₂ herstellen, das in den Abgasen von Fabriken enthalten ist."

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Originalveröffentlichung

Yu Kita and Yutaka Amao; Visible-light driven 3-hydroxybutyrate synthesis from CO2 and acetone with the hybrid system of photocatalytic NADH regeneration and multi-biocatalysts; Chemical Communications; 2022

https://www.chemie.de/news/1178048/erfolgreiche-synthese-biologisch-abbaubarer-kunststoffe-mit-hilfe-von-sonnenlicht-und-co.html