Wie Methanol zu Kunststoff umgewandelt wird

Zürich (APA/sda) - Kunststoffe werden meistens aus Erdöl gewonnen. Doch weil dessen Preis instabil ist und sein Vorkommen begrenzt, werden sie zunehmend aus Methanol hergestellt. Schweizer Chemiker haben nun den ersten Schritt dieser Reaktion entschlüsselt.

Das kleine Molekül Ethen ist eine der weltweit meistproduzierten Grundchemikalien und Baustein für zahlreiche Kunststoffe wie zum Beispiel Polyethylen (PE). Es wird heute vor allem durch sogenanntes Cracken von Erdöl hergestellt, wie die ETH am Dienstag in einer Aussendung schrieb.

Eine Alternative dazu ist seine Gewinnung aus Methanol, ein Prozess, der „methanol-to-olefins“ (MTO) genannt wird. Das Methanol kann sowohl aus Kohle als auch aus Erdgas gewonnen werden - was insbesondere für China interessant ist, das keine Erdölvorkommen besitzt. Dort gibt es somit auch die meisten MTO-Produktionsanlagen weltweit.

Damit der Prozess stattfindet, werden dem Methanol unter Hitze auch sogenannte Zeolithe als Katalysatoren beigemischt. Obwohl der Prozess im industriellen Maßstab längst breit angewendet wird, ist noch immer umstritten, was dabei genau geschieht.

Chemiker stellten vor 20 Jahren die Hypothese auf, dass Methanol mit bestimmten ringförmigen Molekülen verunreinigt ist, die mit dem Methanol reagieren und Ethen herstellen.

Das Team um Christophe Coperet von der ETH Zürich konnte nun eine andere Erklärung liefern: In den Zeolithen ist Aluminiumoxid vorhanden, das Methanol in Ethen, aber auch in andere Kohlenwasserstoffe umwandeln kann. Ihre im Fachjournal „ACS Central Science“ veröffentlichte Arbeit erkläre zum einen, wie die MTO-Reaktion zum Laufen komme, wird Coperet in der Mitteilung zitiert.

Sie zeige außerdem, dass einfache Oxide wie Aluminumoxid die Verbindung von zwei Kohlenstoffatomen auslösen könnten. Damit würden neue Wege denkbar, um Methanol-Abkömmlinge in längerkettige Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, der Basis für allerlei Kunststoffe.