Halocycles

Nachhaltige Kreisläufe für PFAS durch Elektrochemie

Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind synthetische Industriechemikalien mit einer hohen Vielfalt an Verbindungen. Die Stärke der Kohlenstoff-Fluor-Bindung verleiht diesen Substanzen einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften, darunter chemische Inertheit, Wasserabweisung sowie Feuer-, Temperatur- und Witterungsbeständigkeit. Aufgrund dessen sind halogenierte Polymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE) und Polyvinylchlorid (PVC) fester Bestandteil technischer Anwendungen.

Diese Eigenschaften bedeuten auch, dass sie in der Umwelt schwer abbaubar sind. Angesichts der technischen Komplexität und geringen Effizienz bisheriger Recyclingverfahren sollen neue, innovative Methoden zur Rückgewinnung von Halogenen genutzt werden. Ein elektrochemischer Prozess anstatt der Nutzung thermischer Energie reduziert die Halogene zu Halogenidanionen, bei denen die Kohlenstoffstruktur erhalten bleibt und diese somit als Rohstoffquelle für verschiedene chemische Prozesse zur Verfügung stehen. Dieser Prozess nutzt den Überschussstrom und trägt somit gleichzeitig zur Stabilisierung des Stromnetzes bei. Recycelte Halogenpolymere wurden umfangreich analysiert, um die Materialeigenschaften zu bestimmen und sie in eine in eine ressourceneffizientere Kreislaufwirtschaft zu überführen.

Im Rahmen der Forschung kommen verschiedene thermische und spektroskopische Analyseverfahren zum Einsatz, um die Eigenschaften potenzieller Alternativen umfassend zu bewerten. Diese Methoden sind entscheidend, um die Langlebigkeit und Belastbarkeit der Ersatzstoffe zu testen und sicherzustellen, dass sie unter realen Bedingungen den hohen industriellen Anforderungen standhalten.

Das Ziel dieser Ansätze ist es, halogenhaltige Polymere zu recyceln und in neue Hochleistungsanwendungen zu bringen, was zur Reduktion der Schadstoffbelastung und einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft beiträgt.

Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind synthetische Industriechemikalien mit einer hohen Vielfalt an Verbindungen. Die Stärke der Kohlenstoff-Fluor-Bindung verleiht diesen Substanzen einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften, darunter chemische Inertheit, Wasserabweisung sowie Feuer-, Temperatur- und Witterungsbeständigkeit. Aufgrund dessen sind halogenierte Polymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE) und Polyvinylchlorid (PVC) fester Bestandteil technischer Anwendungen.

Diese Eigenschaften bedeuten auch, dass sie in der Umwelt schwer abbaubar sind. Angesichts der technischen Komplexität und geringen Effizienz bisheriger Recyclingverfahren sollen neue, innovative Methoden zur Rückgewinnung von Halogenen genutzt werden. Ein elektrochemischer Prozess anstatt der Nutzung thermischer Energie reduziert die Halogene zu Halogenidanionen, bei denen die Kohlenstoffstruktur erhalten bleibt und diese somit als Rohstoffquelle für verschiedene chemische Prozesse zur Verfügung stehen. Dieser Prozess nutzt den Überschussstrom und trägt somit gleichzeitig zur Stabilisierung des Stromnetzes bei. Recycelte Halogenpolymere wurden umfangreich analysiert, um die Materialeigenschaften zu bestimmen und sie in eine in eine ressourceneffizientere Kreislaufwirtschaft zu überführen.

Im Rahmen der Forschung kommen verschiedene thermische und spektroskopische Analyseverfahren zum Einsatz, um die Eigenschaften potenzieller Alternativen umfassend zu bewerten. Diese Methoden sind entscheidend, um die Langlebigkeit und Belastbarkeit der Ersatzstoffe zu testen und sicherzustellen, dass sie unter realen Bedingungen den hohen industriellen Anforderungen standhalten.

Das Ziel dieser Ansätze ist es, halogenhaltige Polymere zu recyceln und in neue Hochleistungsanwendungen zu bringen, was zur Reduktion der Schadstoffbelastung und einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft beiträgt.

Das Hauptziel des Projekts besteht darin, die Eigenschaften der recycelten Halogenpolymere in Detail zu erforschen. Hierzu werden umfangreiche Analysen durchgeführt, um ein tiefgreifendes Verständnis der Materialeigenschaften zu erlangen. Diese Erkenntnisse dienen als Grundlage, um die recycelten Halogenpolymere effektiv in die Kreislaufwirtschaft zu integrieren.

Projektpartner

Dr.

Barbara Güttler

Kompetenzfeldleiterin Materialkreisläufe

Spezielle Expertise: Biocomposites, Kohlenstofffaserrecycling, Materialanalytik, Methodenentwicklung, Bioökonomie

Förderungen

Das Projekt "HaloCycles - Nachhaltige Kreisläufe für PFAS durch Elektrochemie" wird von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert.