Chemie

Covestro: Bündnis für grüne Chemie

Immer mehr Unternehmen erklären Nachhaltigkeit zur Unternehmensstrategie, so auch der Werkstoffhersteller Covestro. Die ehemalige Kunststoff-Tochter von Bayer setzt bei der Herstellung hochwertiger Polymere seit langem auf natürliche Rohstoffe wie Stroh oder Mais. Mit der neuen Partnerschaft mit dem US-Biotechnologieunternehmen Genomatica unterstreicht Covestro eigenen Angaben nach seine Strategie, Nachhaltigkeit als Triebfeder für Innovationen zu nutzen.

Molekularen Stickstoff direkt verketten

Es ist eine Entdeckung, die eine Menge Energie und Zeit sparen könnte und eine kleine Revolution der chemischen Industrie bedeutet: Forschern der Universitäten Würzburg und Frankfurt am Main ist es erstmals gelungen, Distickstoffmoleküle (N2), die 78% der Atmosphäre bilden, unter relativ milden Reaktionsbedingungen direkt zu verketten. Damit vermeiden sie den Zwischenschritt des energieintensiven Haber-Bosch-Verfahrens, der bislang als unumgänglich galt.

Ein Werkzeugkasten für Biokatalysen

Mildere Reaktionsbedingungen, günstige Substrate und weniger unerwünschte Nebenprodukte: Es gibt viele Gründe, weshalb die chemische Industrie zunehmend traditionelle chemische Synthesewege durch biotechnologische Produktionsverfahren ersetzen will, bei denen Enzyme als Katalysatoren fungieren. Möglich wird das, weil eine Vielzahl der chemischen Verbindungen, die industriell benötigt werden, auch natürlicherweise in lebenden Zellen vorkommen. Doch welches Enzym ist für die jeweilige Anwendung das richtige?

Cellulose effizienter nutzen

Cellulose, der Hauptbestandteil vieler Pflanzen, ist ein bedeutender nachwachsender Rohstoff. Aus den langen Kohlenstoffketten lassen sich Grundstoffe der chemischen Industrie ebenso herstellen wie Treibstoffe. Beide Produktgruppen werden sonst aus Erdöl erzeugt, was mit entsprechenden Folgen für das Klima verbunden ist. Doch die chemische Auftrennung der Cellulose ist zeit- und energieaufwendig.

Gestatten: Aromatoleum

Sie sind außergewöhnlich, und das soll sich jetzt auch durch einen eigenen Namen zeigen: 13 Bakterienarten, die Mikrobiologen bislang zur Gattung Azoarcus zählten oder noch nicht klassifiziert hatten, bilden ab jetzt die Gattung Aromatoleum. Sie können etwas, das andere Bakterien nicht beherrschen – sehr stabile chemische Verbindungen abbauen, und das an Orten, an die praktisch kein Sauerstoff gelangt.

Membranen für nachhaltige Industrieprozesse

Der Membran- und Polymerforscher Matthias Wessling ist Leibniz-Preisträger 2019 und erhält damit den hochrangigsten Forscherpreis, den die deutsche Wissenschaft zu vergeben hat. Er ist mit 2,5 Mio. Euro dotiert, das Preisgeld ist forschungsgebunden. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) würdigt damit Wesslings wegweisende Arbeiten zum Verständnis und zur Herstellung semipermiabler – also teilweise durchlässiger – synthetischer Membranen.

Dünger aus Bagasse-Aschen

Zuckerrohr ist neben Soja und Mais eine der wichtigsten Nutzpflanzen in Brasilien. Daraus werden nicht nur Zucker, sondern auch Biokraftstoffe wie Ethanol hergestellt. Bei der Verarbeitung fallen jedoch enorme Mengen Bagasse an – faserige Überreste  –, die bisher nicht optimal genutzt werden. Stattdessen wird der lignozellulosehaltige Reststoff in ineffizienten Verbrennungsanlagen verbrannt und meist auf Halden entsorgt oder ungeregelt auf Feldern verstreut. Doch Asche ist mehr als nur verbrannte Biomasse.

nova-Institut (2019): Biobasierte Polymere – Produktion, Kapazitäten, Trends

Im Report „Bio-based Building Blocks and Polymers – Global Capacities, Production and Trends 2018-2023“ wird berichtet, dass im Jahr 2018 die Gesamtproduktionsmenge biobasierter Polymere bereits 7,5 Millionen Tonnen erreichte – immerhin 2 % der Produktionsmenge petrochemischer Polymere. Das vorhandene Potenzial wird allerdings deutlich höher eingeschätzt, derzeit jedoch u. a. durch niedrige Ölpreise gebremst.

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