Forschende haben ein neuartiges Enzym entwickelt, das auf einem im Kompost vorkommenden Bakterium basiert und den Schaumstoff Polyurethan ($PU$) in Sportschuhen abbauen kann. Die Studie erschien am 11. September im Fachjournal Chem Catalysis.
Dem Team gelang es, den Mikroorganismus gezielt genetisch zu verändern, sodass das erzeugte Enzym die Urethan-Bindungen ($-NH{-}CO{-}O-$) im $PU$-Schaum spaltet und den Schuhschaum wirksam abbaut. Die Forschenden sehen darin einen wichtigen Schritt in Richtung biologischem Recycling von Polyurethan-Abfällen.
Polyurethane zählen zu den meistproduzierten Kunststoffen weltweit und stecken in Schuhsohlen, Matratzen, Küchenschwämmen, Isolierungen und Autositzen. Ihr Recycling ist bislang kaum möglich: Weichschäume liegen meist vernetzt vor und lassen sich nicht einfach einschmelzen, sodass die Abfälle überwiegend energetisch verwertet oder deponiert werden.
Ein enzymatisches Verfahren könnte das ändern: Wie bereits beim PET-Abbau durch PETasen könnten Enzyme auch $PU$ unter milden Bedingungen in ihre Ausgangsstoffe zerlegen, die anschließend für die Synthese neuer Produkte wiederverwendet werden. Perspektivisch ließen sich so Kunststoffabfälle aus Schuhen, Matratzen und Schwämmen stofflich verwerten – ein Gewinn für mehr Nachhaltigkeit bei Sportartikeln und Alltagsprodukten. Lieblingssneaker könnten so künftig ein Stück umweltfreundlicher werden.
Hintergrund: Polyurethane entstehen durch Polyaddition von Diisocyanaten (etwa MDI oder TDI) an Polyole und enthalten die charakteristische Urethangruppe $-NH{-}CO{-}O-$. Da Weichschäume wie Schuhschaum meist vernetzte Polymere sind, gelten enzymatische Abbauverfahren als besonders vielversprechende Recycling-Alternative.
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