Forscher recyceln McDonald's Fritteusenöl zu billigem, biologisch abbaubarem 3D-Druckmaterial

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Forscher recyceln McDonald's Fritteusenöl zu billigem, biologisch abbaubarem 3D-Druckmaterial

Von Good News Network - 3. Februar 2020

Forscher der Universität von Toronto, Scarborough, haben zum ersten Mal Speiseölabfälle - aus den Friteusen eines örtlichen McDonald's - in ein hochauflösendes, biologisch abbaubares 3D-Druckharz verwandelt.

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Die Verwendung von Altspeiseöl für den 3D-Druck birgt ein erhebliches Potenzial. Die Herstellung ist nicht nur billiger, die daraus hergestellten Kunststoffe zersetzen sich im Gegensatz zu herkömmlichen 3D-Druckharzen auf natürliche Weise.

'Der Grund, warum Kunststoffe ein Problem darstellen, liegt darin, dass sich die Natur nicht für den Umgang mit vom Menschen hergestellten Chemikalien entwickelt hat', sagt Andre Simpson, Professor an der Abteilung für Physik- und Umweltwissenschaften der Universität von Scarborough, der das Harz in seinem Labor entwickelt hat.

'Weil wir ein Naturprodukt verwenden - in diesem Fall Fette aus Speiseöl - kann die Natur viel besser damit umgehen.'

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Simpson interessierte sich zum ersten Mal für die Idee, als er vor etwa drei Jahren einen 3D-Drucker bekam. Nachdem er festgestellt hatte, dass die in handelsüblichen Harzen verwendeten Moleküle den in Speiseölen enthaltenen Fetten ähnlich waren, fragte er sich, ob man sie mit Speiseölabfällen herstellen könne.

Eine Herausforderung bestand darin, altes Speiseöl aus den Friteusen eines Restaurants zu finden, um es im Labor zu testen. Trotz der Kontaktaufnahme mit mehreren großen nationalen Fast-Food-Ketten reagierte nur McDonald's. Das für die Forschung verwendete Öl stammte aus einem der Scarborough-Restaurants der Hamburger-Kette.

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Simpson und sein Team verwendeten im Labor ein einfaches chemisches Verfahren in einem Schritt, bei dem etwa ein Liter gebrauchtes Speiseöl zur Herstellung von 420 Millilitern Harz verwendet wurde. Das Harz wurde dann verwendet, um einen Kunststoffschmetterling zu drucken, der Merkmale bis zu 100 Mikrometer aufwies und strukturell und thermisch stabil war, was bedeutete, dass er über Raumtemperatur nicht zerbröckelte oder schmolz.

Der Plastikschmetterling, der aus dem von Speiseöl abgeleiteten Harz der Forscher gedruckt wurde, zeigte Merkmale bis zu 100 Mikrometer und war strukturell und thermisch stabil (Foto von Don Campbell).

'Wir haben festgestellt, dass McDonald's Altkochöl ein hervorragendes Potenzial als 3D-Druckharz besitzt', sagt Simpson, Umweltchemiker und Direktor des Umwelt-NMR-Zentrums an der Universität von T Scarborough.

Gebrauchtes Speiseöl ist ein großes globales Umweltproblem. Gewerbliche Abfälle und Haushaltsabfälle verursachen schwerwiegende Umweltprobleme, einschließlich verstopfter Abwasserleitungen, die durch die Ansammlung von Fetten verursacht werden.

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Zwar gibt es kommerzielle Verwendungszwecke für Altspeiseöl, doch laut Simpson gibt es keine Möglichkeiten, es zu einem hochwertigen Gut wie einem 3D-Druckharz zu recyceln. Er fügt hinzu, dass die Schaffung eines hochwertigen Rohstoffs einige der finanziellen Hindernisse beim Recycling von Speiseölabfällen beseitigen könnte, da viele Restaurants für die Entsorgung zahlen müssen.

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Herkömmliche hochauflösende Harze können bis zu 525 USD pro Liter kosten, da sie aus fossilen Brennstoffen stammen und mehrere Produktionsschritte erfordern. Alle bis auf eine der Chemikalien, die zur Herstellung des Harzes in Simpsons Labor verwendet werden, können recycelt werden, was bedeutet, dass es für nur 300 US-Dollar pro Tonne hergestellt werden kann, was billiger als die meisten Kunststoffe ist. Es härtet auch fest im Sonnenlicht aus und eröffnet die Möglichkeit, es als Flüssigkeit zu gießen und die Struktur auf einer Baustelle zu bilden.

Rajshree Biswas, Doktorand im Labor von U of T Scarborough-Professor Andre Simpson, zeigt biologisch abbaubare Plastikschmetterlinge, die mit einem 3D-Drucker und Harz aus McDonald's-Speiseöl hergestellt wurden (Foto von Don Campbell).

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die biologische Abbaubarkeit. Die Forscher fanden heraus, dass das Vergraben eines 3D-gedruckten Objekts, das mit seinem Harz hergestellt wurde, in etwa zwei Wochen 20% seines Gewichts verlor.

'Wenn Sie es in Erde vergraben, beginnen Mikroben, es abzubauen, weil es im Wesentlichen nur Fett ist', sagt Simpson. 'Es ist etwas, das Mikroben tatsächlich gerne essen und das sie gut abbauen.'

Die Ergebnisse der Forschung werden in der Zeitschrift veröffentlicht ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Nachdruck von der University of Toronto

((UHR das Universitätsvideo unten)

Ein lokales #ScarbTO @McDonaldsCanada gab den Forschern das alte Öl, um es zu testen - und es funktionierte! https://t.co/524Vhxx9WV #UTSC #UofT pic.twitter.com/XRFNSOSLZn

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- Universität von Toronto Scarborough (@UTSC) 30. Januar 2020

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