Der Begriff Biomasse wird häufig verwendet, wenn es um Biokunststoffe und biobasierte Materialien geht. Dennoch bleibt er manchmal abstrakt oder wird falsch interpretiert.
Zu verstehen, was „Biomasse“ wirklich bedeutet, ist wichtig, um die Herkunft der Rohstoffe, die für die Herstellung bestimmter Kunststoffe verwendet werden, und die damit verbundenen Herausforderungen besser zu verstehen.
Im Bereich der Biokunststoffe ist Biomasse eine erneuerbare Kohlenstoffquelle, die den aus fossilen Ressourcen stammenden Kohlenstoff vollständig oder teilweise ersetzen kann.
Was ist Biomasse?
Biomasse ist die Gesamtheit aller organischen Materialien biologischen Ursprungs, ob pflanzlich oder tierisch, die als Ressourcen genutzt werden können.
Sie stammt daher von lebenden oder kürzlich lebenden Organismen. In der Industrie wird Biomasse genutzt, um verschiedene Arten von Materialien, Energie oder chemische Moleküle zu produzieren.
Im Bereich der Biokunststoffe wird Biomasse als Rohstoff für die Herstellung von biobasierten Polymeren verwendet, d.h. die langen Molekülketten, aus denen Kunststoffe bestehen.
Biomasse kann aus verschiedenen Quellen stammen, z.B. :
- Landwirtschaftliche Kulturen (Mais, Zuckerrohr, Zuckerrüben, Weizen)
- Holz
- Landwirtschaftliche Rückstände
- Industrielle Nebenprodukte
- Von bestimmten Algen
Aufgeteilt in verschiedene Kategorien (1. Generation, 2. Generation und 3. Generation):
Diese Ressourcen enthalten erneuerbaren Kohlenstoff, der von Pflanzen während der Photosynthese aus der Atmosphäre aufgenommen wird.
Welche Verbindung besteht zwischen Biomasse und Bioplastik?
Biomasse ist der Rohstoff für biobasierte Kunststoffe. Durch verschiedene Umwandlungsprozesse (Fermentation, Extraktion, chemische Synthese) kann sie in Zwischenmoleküle und dann in Polymere umgewandelt werden, die zur Herstellung von Kunststoffen verwendet werden können.
Beispielsweise können bestimmte Pflanzenzucker fermentiert werden, um Moleküle zu produzieren, die dann zur Herstellung von Polymeren wie PLA verwendet werden.
Je nach Verfahren und verwendeter Chemie können diese Polymere sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen: Steifigkeit, Transparenz, mechanische Festigkeit oder auch Flexibilität.
Es ist wichtig zu beachten, dass das Vorhandensein von Biomasse in einem Kunststoff nur die Herkunft des verwendeten Kohlenstoffs anzeigt.
Sie allein ist nicht geeignet, die Umwelteigenschaften des Materials zu bestimmen.
Die Begriffe Biomasse, biobasiert und biologisch abbaubar werden oft miteinander in Verbindung gebracht, obwohl sie sich voneinander unterscheiden.
- Biomasse: eine Ressource biologischen Ursprungs, die als Rohstoff verwendet wird
- Biobasiert: der Anteil von Kohlenstoff aus Biomasse in einem Material
- Biologisch abbaubar: die Fähigkeit eines Materials, sich unter bestimmten Bedingungen durch die Wirkung von Mikroorganismen zu zersetzen.
Biomasse bezieht sich auf den Anfang der Kette, während die biologische Abbaubarkeit sich auf das Ende des Lebenszyklus bezieht.
Die Herausforderungen
Die Integration von Biomasse in die Herstellung von Kunststoffen dient mehreren Zwecken.
Erstens wird die Abhängigkeit von fossilen Ressourcen wie Erdöl oder Erdgas verringert. Durch die Verwendung von erneuerbarem Kohlenstoff tragen biobasierte Kunststoffe zur Diversifizierung der Rohstoffquellen bei.
Biomasse kann auch zur Verwertung von landwirtschaftlichen und industriellen Rückständen oder Nebenprodukten verwendet werden, die dann eine zweite Verwendung in der Herstellung von Materialien finden.
Dieser Ansatz ist häufig Teil einer Logik zur Entwicklung der Kreislaufwirtschaft, indem die Nutzung erneuerbarer Ressourcen und die Aufwertung bestehender Materialströme gefördert werden.
Die Umweltauswirkungen dieser Materialien hängen jedoch von vielen Faktoren ab, einschließlich :
- Herkunft der verwendeten Biomasse
- Die damit verbundenen land- und forstwirtschaftlichen Praktiken
- Die Verarbeitungsprozesse, die notwendig sind, um das endgültige Polymer zu erhalten
- Management des Endes der Lebensdauer von Produkten
- usw.
Die Verwendung von Biomasse allein ist daher keine Garantie für eine geringere Umweltbelastung. Es muss der gesamte Lebenszyklus des Materials berücksichtigt werden.genauere und objektivere Erfassung von Biokunststoffen und die Vermeidung häufiger Verwechslungen.