Forscher klären, wie aus Methanol Kunststoff wird

22. September 2015, 14:27
posten

Schweizer Chemiker entschlüsselten ersten Schritt eines längst gängigen Herstellungsprozesses

Zürich – Kunststoffe werden zumeist aus Erdöl gewonnen. Doch weil der Preis des Rohstoffes instabil und sein Vorkommen begrenzt ist, werden sie zunehmend aus Methanol hergestellt. Schweizer Chemiker haben nun den ersten Schritt dieser Reaktion entschlüsselt.

Das kleine Molekül Ethen ist eine der weltweit meistproduzierten Grundchemikalien und Baustein für zahlreiche Kunststoffe wie zum Beispiel Polyethylen (PE). Es wird heute vor allem durch sogenanntes Cracken von Erdöl hergestellt, wie die ETH Zürich in einer Aussendung mitteilte.

Eine Alternative dazu ist seine Gewinnung aus Methanol, ein Prozess, der "methanol-to-olefins" (MTO) genannt wird. Das Methanol kann sowohl aus Kohle als auch aus Erdgas gewonnen werden – was insbesondere für China interessant ist, das keine Erdölvorkommen besitzt. Dort gibt es somit auch die meisten MTO-Produktionsanlagen weltweit.

Umstrittene Erklärungsansätze

Damit der Prozess stattfindet, werden dem Methanol unter Hitze sogenannte Zeolithe als Katalysatoren beigemischt. Obwohl der Prozess im industriellen Maßstab längst breit angewendet wird, ist noch immer umstritten, was dabei genau geschieht. Chemiker stellten vor 20 Jahren die Hypothese auf, dass Methanol mit bestimmten ringförmigen Molekülen verunreinigt ist, die mit dem Methanol reagieren und Ethen herstellen.

Das Team um Christophe Coperet konnte nun eine andere Erklärung liefern: In den Zeolithen ist Aluminiumoxid vorhanden, das Methanol in Ethen, aber auch in andere Kohlenwasserstoffe umwandeln kann. Ihre im Fachjournal "ACS Central Science" veröffentlichte Arbeit erkläre zum einen, wie die MTO-Reaktion zum Laufen komme, so Coperet.

Zum anderen zeige sie, dass einfache Oxide wie Aluminumoxid die Verbindung von zwei Kohlenstoffatomen auslösen könnten. Damit würden neue Wege denkbar, um Methanol-Abkömmlinge in längerkettige Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, die Basis für allerlei Kunststoffe. (APA, 22.9.2015)

Share if you care.