Nachwachsende Rohstoffe und biologisch abbaubare Kunststoffe

Die Natur ist schuld am Erdöl und Erdgas. So vor. 100 Millionen Jahren kamen große Mengen Algen und Plankton unter die Erde. durch Druck, Hitze und andere chemische Prozesse entstanden daraus Erdöl und Erdgas. Diese Prozesse kann man heute im Labor und in der Fabrik nachahmen und so entsteht dann die Plastikdose direkt aus den Zuckern.

Plaste und Elaste

Kunststoffe oder auch Plastik werden fachtechnisch Polymere genannt. Solche Polymere können auch natürlich entstehen, z.B.: Chitin (ein Kohlenhydrat), der Panzer von Insekten und Krebsen. Allerdings verwenden wir den Begriff Kunststoffe eben für künstlich hergestellte Produkte. Man kann aber Kunststoffe sowohl aus dem Erdöl als auch aus Zucker herstellen. Kunststoffe aus Zucker sind dann Bio-Kunststoffe. Einige davon sind sogar kompostierbar, werden wieder Natur. Diese dürfen sich dann biologisch abbaubare Kunststoffe nennen. Einer der ältesten Bio-Kunststoffe ist das Zelluloid (1856 erfunden). Wie der Name sagt handelt es sich hierbei um chemisch veränderte Zellulose. 

Generell sollte man unterscheiden:

-  Synthetische Kunststoffe oder konventionelle Kunststoffe (z.B.: aus Erdöl).

-  Bio-Kunststoffe oder auch biobasierte Kunststoffe (z.B.: aus Kohlenhydraten).

-  Die nicht abbaubaren Kunststoffe (können synthetische oder Bio-Kunststoffe sein).

-  Die biologisch abbaubaren Kunststoffe wie z.B.: PLA und PHB. diese Kunststoffe können kompostiert werden. Sind also zu 100% biologisch abbaubar. (können synthetische oder Bio-Kunststoffe sein).

-  Die Oxo-abbaubaren Kunststoffe, diese zerfallen nach relativ kurzer Zeit (1 bis 2 Jahre) in kleinste Partikel, in sog. Mikroplastik (können synthetische oder Bio-Kunststoffe sein).

Das Wort Bio vor dem Kunststoff sagt erstmal nur das er aus nachwachsenden Rohstoffen, wie z.B.: Mais, Kartoffel, Zuckerrübe, -rohr), hergestellt wurde. Es macht keine Angabe ob der Kunststoff auch biologisch abbaubar ist.

Auch bedeutet biologisch abbaubar das man dafür einen industriellen Komposthaufen (wie es sie auf Mülldeponien gibt) benötigt. Der Komposthaufen im eigenen Garten funktioniert nicht. Und es entsteht beim Zerfall nur CO2 und Wasser. Der damit erzeugte Kompost wird also durch den zersetzten Kunststoff nicht verbessert. Nach EU-Norm 14995 sollen biologisch abbaubare Kunststoffe innerhalb von 12 Wochen verrotten.

Ebenso sollte man bedenken das die Rohstoffe solcher biobasierten Kunststoffe ja landwirtschaftliche Flächen belegen. Diese Rohstoffe stehen dann nicht zur Ernährung zur Verfügung.

Melasse

Der mehr oder minder entzuckerte Sirup aus Zuckerrohr und -rübe wird Melasse genannt. Diesen kann man essen. Er wird Rübenschnitzeln beigemischt und ist dann ein gutes Viehfutter. Die Melasse kann zu Alkohol vergärt werden. In der Industrie wird Melasse auf die vielfältigste Weise genutzt um weitere Produkte (Hefen, Arzneimittel, Farben usw.) herzustellen.

Bagasse

Mit Bagasse ist der holzige Rest nach Saftgewinnung des Zuckerrohrs gemeint, also Zellulose. Aus Zellulose entstehen Papier und Pressspanplatten. Bagasse wurde früher auch als Heizmaterial verwendet.

Rübenschnitzel

Entzuckerte Rübenschnitzel sind, auch ohne Melassebeigabe, ein gutes Futtermittel, allerdings nicht so lange haltbar wie melassierte Schnitzel.

Blattwerk

Die Blätter von Rohr und Rübe finden in der Landwirtschaft als Bodenabdeckung Verwendung. Damit trocknet der Boden nicht so schnell aus und es werden wieder Nährstoffe dem Boden zugeführt. Dies wird auch als „Mulchen“ bezeichnet.

Pack die Zuckerrübe in den Tank

Bioethanol ist eine Untergruppe der Biokraftstoffen (Biosprit) und nichts weiter als besonders reiner Alkohol. Das was früher Millionen von Jahren dauerte, ist heute technologischer Prozess. Man nehme eine besonders kohlehydratreiche Pflanze, z.b.: Die Zuckerrübe. Pflanze sie, lasse sie wachsen. Dann ernte man sie und schaffe sie in eine Bioethanolanlage. Dort wird die Zuckerrübe zerkleinert, eingekocht und der Saft eingedickt. Da die Zuckerrübe überwiegend Haushaltszucker enthält, kann man direkt vergären. Bei Kartoffeln, Mais oder anderes Getreide muss erst die Stärke in Malzzucker zerlegt werden. In der Gärung entsteht Alkohol (ca. 12%), der dann Mithilfe der Destillation/
Rektifikation höher konzentriert (94,6%) wird. Die Rektifikation ist eine erweiterte Form der Destillation die höhere Alkoholkonzentrationen, bei geringeren Kosten und Platzbedarf, ermöglicht. Durch spezielle Siebe (Molekularsiebe) kann man den Reinheitsgad durch Abtrennung von Wasser und Alkohol noch einmal erhöhen so das das Endprodukt
(Bioethanol) dann eine Reinheit 99, 95% besitzt. Das fertige Produkt wird dann dem Benzin bei gemischt. Z.B.: Kraftstoff mit der
Kennzeichnung E10 enthält 10% Bioethanol. 

Molekularsiebe trennen Stoffe aufgrund ihrer Molekülgröße. Molekularsiebe (Molsieb) arbeiten
mit Mineralien (Zeolithe) die durch ihre hohe innere Oberfläche z.B.
Wasser binden. Durch das Molekularsieb wird das kleinere Molekül Wasser an das Zeolith gebunden und das
größere Molekül Alkohol kann passieren. Das bekannteste Zeolith ist Bentonit - klumpende Katzenstreu. Eine andere Möglichkeit Biokraftstoff herzustellen sind Pflanzliche Öle (z.B.: Raps), aber auch hier ist wieder der Zucker schuld. Erst produziert
die Pflanze Zucker. Um den Energieträger besser speichern zu können wird der Zucker in Öl umgewandelt und in den Samenkörnern
gespeichert. Durch Druck und Hitze wie dann nach ein paar Millionen Jahren Erdöl und Erdgas daraus. Das bekommt man in einer
Biokraftstoffraffinerie heute allerdings wesentlich schneller hin.

Biokraftstoff (Biosprit) ist nicht Klimaneutral. Zwar bindet die Pflanze CO2, der bei der Herstellung von Bioethanol wieder freigesetzt wird, da
aber durch den Produktionsprozess zusätzliche Rohstoffe und Energie benötigt werden, rutscht die Klimabilanz ins Minus. In der
Bundesrepublik Deutschland ist die Klimabilanz für Bioethanol allerdings 50 bis 85% besser als für fossile Treibstoffe.
In Deutschland werden derzeit (2020) 50,75% der Fläche für die Landwirtschaft genutzt. Das sind ca. 12 Millionen Hektar Fläche, davon
werden ca. 2 Millionen Hektar (ca. 15%) für den Anbau von Biospritpflanzen (Zuckerrübe, Raps, Weizen, Mais) verwendet. Ca. 60%
der Fläche dienen dem Anbau von Futterpflanzen und ca. 22% dem Anbau von Nahrung. Die landwirtschaftlich nutzbare Fläche ist begrenzt, außerdem brauchen Mensch und Tier Futter. Alternativen gibt es durchaus, befinden sich aber noch im Versuchsstadium und/oder sind derzeit noch zu teuer. Das Zauberwort ist: Bioreaktor (Fermenter). Man hat Cyanobakterien beigebracht aus dem selbst produzierten Zucker gleich Bioethanol herzustellen, dazu brauchen die Bakterien nur Sonnenlicht und Salzwasser. Die dafür notwendigen Bioreaktoren sehen aus wie durchsichtige Luftmatratzen und sind etwa genau so teuer. Eine solche Anlage kann problemlos in einer Wüste stehen. Jetzt muss das Bioethanol nur noch vom Rest getrennt und aufbereitet werden. Da genau wird es dann teuer. Eine andere Möglichkeit sind sog. Purpurbakterien (in großen Mengen sehen sie Purpur aus). Diese Bakterien produzieren aus Sonnenlicht und Wasser: Wasserstoff. Wasserstoff ist ein guter Energieträger. Auch hier lässt sich so ein Bioreaktor preiswert realisieren. Man benötigt einen ca. 20m durchsichtigen Schlauch und ein Holzgestell. Der schlauch wird mit Wasser gefüllt und die Bakterien eingebracht. Der Rest machen das Sonnenlicht und die Bakterien. Das was die Sache dann teuer macht ist das Trennen des Wasserstoffs vom Rest und die Lagerbehälter.