Halocycles

Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind synthetisch hergestellte Industriechemikalien, die in einer Vielzahl chemischer Verbindungen vorkommen. Die Kohlenstoff-Fluor-Bindung ist eine der stärksten chemischen Bindungen. Diese Kunststoffe verfügen über einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften und sind nahezu chemisch inert, wasserabweisend, feuerfest, temperatur- und witterungsbeständig. Aus diesem Grund sind bekannte Halogenverbindungen wie PTFE oder PVC zu einem festen Bestandteil moderner Anwendungen geworden. Diese Eigenschaften bedeuten jedoch auch, dass sie sowohl bei ihrer Verwendung als auch in der Umwelt schwer abbaubar sind. Bei kontinuierlicher Freisetzung können sie sich in der Umwelt, im Trinkwasser und in der Nahrung anreichern. Bisherige Recyclingverfahren sind technisch aufwändig und wenig effektiv. Eine Rückgewinnung halogenhaltiger Verbindungen erfolgt, sofern möglich, lediglich aus den Rauchgasen. Dabei wird die Struktur des Kohlenstoffgerüsts zerstört. Mit dem Projekt Halocycles wird eine neue Methode zur Rückgewinnung von Halogenen entwickelt. Ein elektrochemisches Verfahren wird eingesetzt und bietet eine völlig neue Perspektive, die den Einsatz thermischer Energie vermeidet. Die Halogenatome werden durch den elektrischen Strom reduziert. Auf diese Weise entstehen Halogenid-Anionen, deren Kohlenstoffgerüst erhalten bleibt und die als Rohstoffquelle für verschiedene chemische Prozesse zur Verfügung stehen. Dieser Prozess wird so gestaltet, dass überschüssiger Strom genutzt und gleichzeitig zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen kann.

Recycelte Halogenpolymere werden ausführlich analysiert, um die Materialeigenschaften zu bestimmen und sie in eine ressourceneffizientere Kreislaufwirtschaft zu überführen. Das Projekt wird von der Carl-Zeiss Stiftung gefördert und von mehreren industriellen und akademischen Partnern unterstützt.

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.