Chemie

Papier ist aus unseren Alltag nicht wegzudenken. Vor allem die Verpackungsindustrie ist auf den Wertstoff angewiesen und sieht darin zunehmend eine Alternative zu Kunststoffverpackungen. Doch gerade hier sind dem Einsatz noch Grenzen gesetzt, denn Papier reagiert empfindlich auf Feuchtigkeit, Hitze und Sauerstoff und ist daher nicht so lange haltbar. Um die Haltbarkeit zu verlängern, werden Papierverpackungen daher meist mit Kunststoffen beschichtet, die jedoch das Recycling erschweren.

Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Viren agieren nie allein. Sie bilden Gemeinschaften, interagieren und beeinflussen damit maßgeblich Mensch und Natur. Ein Beispiel dafür ist die mikrobielle Gemeinschaft im menschlichen Darm, das sogenannte Mikrobiom. Erst durch das Zusammenspiel der Mikroorganismen werden Nährstoffe verstoffwechselt und für den Körper nutzbar gemacht. Ist das Mikrobiom jedoch falsch zusammengesetzt, kann das zu gesundheitlichen Problemen führen. 

Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) bieten viele Vorteile, doch ihr Potenzial ist bei weitem nicht ausgeschöpft. Vor allem ihr Einsatz in technischen Kunststoffbauteilen ist derzeit noch begrenzt. Im Verbundprojekt NaFiTech wollen Forschende vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Darmstadt gemeinsam mit Partnern aus der Industrie eine solide Datenbasis erarbeiten, um die Perspektiven dieser vielversprechenden Materialien fundiert bewerten zu können.

Bucheinbände bestehen heutzutage meist aus Papier oder Pappe. Bücher mit Ledereinband sind hingegen eine Rarität und eher bei älteren Ausgaben zu finden. Doch an vielen Ledereinbänden aus dem 19. Jahrhundert nagt der Zahn der Zeit. Die Oberflächen sind rissig und lösen sich als roter Staub ab. Ein Forschungsteam der Technischen Hochschule Köln (TH Köln) will historische Bücher, die vom sogenannten roten Zerfall befallen sind, nun retten.

Moore sind riesige Kohlenstoff-Speicher und ein Hotspot der Artenvielfalt. Doch viele Moore wurden in den vergangenen Jahrzehnten in Deutschland trockengelegt. Aufgrund ihrer Bedeutung für den Klima- und Artenschutz hat die Bundesregierung 2022 mit der Nationalen Moorschutzstrategie die Renaturierung und den Schutz der Feuchtgebiete auf die politische Agenda gesetzt. Damit bedarf es auch neuer Nutzungskonzepte, damit Landwirtinnen und Landwirte die renaturierten Flächen klimafreundlich und gewinnbringend bewirtschaften können. Hier setzt das Projekt I-Robi an.

Biomethan gilt als nachhaltiger Energieträger. Es kann nicht nur zur Strom- und Wärmeerzeugung, sondern auch als Kraftstoff eingesetzt werden und damit einen entscheidenden Beitrag zum Klima- und Umweltschutz leisten. Im Rahmen eines vom Europäischen Innovationsrat (EIC) geförderten Accelerator-Programms konnte nun das in Planegg bei München ansässige Unternehmen Electrochaea seine innovative Technologie zur klimaneutralen Biomethanherstellung auf den kommerziellen Maßstab skalieren.

Im Dezember vergangenen Jahres hatte der Schweizer Spezialchemiekonzern Clariant die Produktion von Cellulose-Ethanol aus Stroh in seinem erst 2022 eröffneten Werk in Rumänien eingestellt.

Nitrogenasen sind die einzigen natürlichen Enzyme, die in der Lage sind, den in der Luft enthaltenen elementaren, molekularen Stickstoff (N₂) so umzuwandeln, dass der lebenswichtige Nährstoff für Lebewesen auch biologisch verfügbar ist – und zwar in Form von Ammoniak (NH₃). Darüber hinaus können diese Enzyme auch das Klimagas Kohlendioxid (CO₂) direkt in Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Ameisensäure umsetzen, wie Forschende vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie kürzlich herausfanden.

Ob im Haushalt, beim Sport oder im Auto: Gegenstände aus Faserverbundwerkstoffen sind allgegenwärtig. Durch das Zusammenfügen mehrerer Komponenten wie etwa einer Kunststoffmatrix mit Fasern entstehen Werkstoffe, die vielfältigsten Ansprüchen gerecht werden. Zur Herstellung komplexer und leichter Formteile werden bisher häufig glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) eingesetzt. Bei der Herstellung der Glasfaser werden jedoch große Mengen des Klimagases Kohlendioxid freigesetzt. Auch das Recycling und die Entsorgung von sogenannten GFK-Werkstoffen sind problematisch.

Mikroalgen enthalten nicht nur kostbare Wertstoffe. Sie sind auch begehrte und vor allem effiziente Biofabriken, um biogene Rohstoffe für Farb- und Kunststoffe oder Biosprit herzustellen. Sie benötigen lediglich Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser, um schnell große Mengen an Biomasse zu produzieren. Außerdem wird bei der Kultivierung von Mikroalgen Kohlendioxid gebunden. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Heidelberg hat nun das Einsatzspektrum mikroalgenbasierter Produkte erweitert.