Australische Wissenschaftler haben an der Monash-Universität eine innovative Methode zur Herstellung von natürlichen Kunststoffen aus Lebensmittelabfällen entwickelt, die einen entscheidenden Beitrag zur Bekämpfung des Plastikmüllproblems leisten könnte. Diese recycelbaren Kunststoffe könnten herkömmliche, auf Erdöl basierende Verpackungen verdrängen und bieten biologisch abbaubare Alternativen für den Lebensmittel- und Agrarsektor.

Die Forschungsarbeit hebt das Potenzial biologisch abbaubarer Kunststoffe hervor, die aus Polyhydroxyalkanoaten, auch PHA genannt, bestehen. Diese werden aus Zuckern hergestellt, die aus Lebensmittelabfällen gewonnen werden. Edward Attenborough, ein führender Wissenschaftler am MON Department of Chemical and Biological Engineering, betont, wie Lebensmittelabfälle in nachhaltige und kompostierbare Verpackungsmaterialien umgewandelt werden können.

Forscher konnten durch die gezielte Auswahl bestimmter Bakterienstämme und das Mischen deren Polymere Folien herstellen, die in ihrer Beschaffenheit konventionellen Kunststoffen ähneln. Diese neuartigen Materialien können in verschiedene Formen gegossen oder zu festen Produkten verarbeitet werden, was ihrem Einsatz in verschiedenen Anwendungen zugutekommt.

Die Studie ist besonders relevant angesichts der globalen Herausforderung mit Einwegplastik, da die jährliche Kunststoffproduktion weltweit bereits enorme Volumina erreicht. Der neu entwickelte Biokunststoff dient als Grundlage für innovative Verpackungslösungen, die temperaturanfällig sind, sowie medizinische Filme und weitere Produkte.

Im Rahmen der Studie wurden Bakterien wie Cupriavidus necator und Pseudomonas putida mit einer speziellen Nährstoffmischung gefüttert, um optimale Bedingungen für die Herstellung von PHA zu schaffen. Die Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Microbial Cell Factories, beschreibt den Prozess, bei dem Mikroben Kunststoff in ihren Zellen generieren und anschließend in ultradünne Filme umwandeln.

Diese Filme haben eine Dicke von etwa zwanzig Mikrometern und wurden hinsichtlich ihrer Dehnbarkeit, Festigkeit und thermischen Eigenschaften getestet. Attenborough hebt hervor, dass die vielseitigen Eigenschaften von PHAs es ermöglichen, Materialien neu zu gestalten, die täglich benötigt werden, ohne die schädlichen Umweltauswirkungen von herkömmlichen Kunststoffen.

Ein weiterer Vorteil dieser Entwicklung besteht darin, dass die neuen Materialien kompostierbar sind, was bedeutet, dass sie zusammen mit Lebensmittel- oder Agrarabfällen entsorgt werden können, was eine nachhaltige Lösung bietet. Diese Forschungsarbeiten könnten damit wichtige Impulse für die Verpackungsindustrie liefern.

Die Forscher sind nun bestrebt, ihre Ergebnisse in die Praxis umzusetzen. Hierzu arbeiten sie mit Industriepartnern zusammen, um biologisch abbaubare Verpackungslösungen sowie spezielle medizinische Anwendungen mit vielversprechenden kommerziellen Perspektiven zu entwickeln.