Ja, Einwegmasken sind recycelbar. Hier ist wie

von Gianna Melillo | 12. August 2022

Eine der vielen Folgen der COVID-19-Pandemie war die schiere Menge an medizinischen Plastikabfällen, die sowohl von medizinischem Fachpersonal als auch von gewöhnlichen Menschen verwendet wurde.

Im Jahr 2021 fanden Forscher heraus, dass von den 8 Millionen Tonnen Plastikmüll, die während der Pandemie entstanden sind, der größte Teil im Meer landete, wobei die USA und China die Hauptverursacher waren.

Darüber hinaus gehen zusätzliche Daten davon aus, dass allein im Jahr 2020 über 1,5 Milliarden Gesichtsmasken im Meer landeten und sowohl die Tierwelt als auch die Meeresökosysteme gefährdeten.

Während einige gewissenhafte Verbraucher hofften, durch das Tragen von Stoffmasken übermäßigen Abfall zu vermeiden, erklärten die Centers for Disease Control and Prevention inzwischen, dass diese im Vergleich zu Einwegmasken wie N95- oder KN95-Atemschutzmasken die Ausbreitung von COVID-19 weniger effektiv stoppen könnten.

Diese Alternativen sind jedoch teuer und können nur begrenzt oft verwendet werden. Billigere, wenn auch ebenso kurzlebige Optionen wie Einwegmasken auf Polypropylenbasis sind daher allgegenwärtig geworden.

Und Bilder von diesen Masken, die wild lebende Tiere einfangen, in Wasserläufen herumwirbeln und Bürgersteige übersäten, unterstreichen die Notwendigkeit effizienterer Entsorgungswege für diese plastikschweren Produkte.

Auf individueller Ebene haben mehrere Unternehmen die Initiative ergriffen, zu Hause weggeworfene Masken zu sammeln und zu recyceln. Da Masken nicht mit herkömmlichen Kunststoff- und Metallströmen recycelt werden können, verkauft eine Organisation mit Sitz in Trenton, New Jersey, TerraCycle, Zero Waste Boxen an Kunden, die dann eine volle Box mit gebrauchter persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zurückschicken können.

Gesetzliche Beschränkungen hindern das Unternehmen jedoch daran, PSA in medizinischen Einrichtungen, Krankenhäusern oder Arztpraxen abzuholen. Nach 72 Stunden sortiert TerraCycle den Abfall nach Material und sendet ihn an einen Dritten, wo aus Vliesstoffen Kunststoffpellets und aus Metallen Stangenmaterial oder Metallbleche verarbeitet werden.

„Die Polypropylen-dominierte Mischung aus der Gesichtsmaske wird zu einem krümelartigen Rohmaterial verdichtet, das in Kunststoffholz- und Verbunddecking-Anwendungen verwendet wird“, heißt es auf der Website von TerraCycle, während „der Elastan- oder Gummibandanteil zu einem feinmaschigen Mahlgut gemahlen wird.“ gemischt mit recyceltem Kunststoff als Zusatzstoff, um den Produkten Flexibilität und Formbarkeit zu verleihen.“

Weitere Organisationen betreiben weltweit ähnliche Systeme.

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Masken stellen nicht nur eine Gefahr für das Leben von Tieren dar, sondern aufgrund ihres Kunststoffaufbaus können sie in der natürlichen Umgebung auch nicht so leicht zerfallen und, wenn sie weggeworfen werden, schließlich zu Mikroplastik werden und ein zusätzliches Problem darstellen.

Bei der Entsorgung im Müll können die Masken nur begrenzten Platz auf der Mülldeponie beanspruchen und zu Treibhausgasemissionen beitragen oder verbrannt werden, was die Freisetzung von Emissionen verschlimmert und sich negativ auf die menschliche Gesundheit auswirkt.

Zusätzlich zum persönlichen Recycling von entsorgter PSA können groß angelegte Lösungen die schwerwiegenden Folgen einer unverantwortlichen Entsorgung und des großen Abfallvolumens, das durch die Gesundheitsbranche entsteht, bewältigen.

Im Bericht von 2021 stellten die Autoren fest, dass der von Krankenhäusern erzeugte Abfall „den Beitrag der persönlichen Schutzausrüstung in den Schatten stellt“, während die Branche insgesamt in die Kritik geraten ist, da sie für rund 8,5 Prozent der gesamten Kohlenstoffemissionen des Landes verantwortlich ist.

Angesichts dieser Zahlen haben Wissenschaftler begonnen, nachhaltige Wege zum Upcycling gebrauchter PSA, insbesondere Masken, zu entwickeln.

Forscher in Australien stellten sich dieser Herausforderung, indem sie die Machbarkeit der Umwandlung von Masken in Straßen prüften und herausfanden, dass das Produkt zur Herstellung von zwei der vier Schichten verwendet werden könnte, die normalerweise im Bauprozess verwendet werden.

Eine weitere im April 2022 veröffentlichte Studie untersuchte PSA-Abfälle, darunter Masken, und zeigte, dass die Materialien zur Herstellung weißer LEDs verwendet werden könnten.

Wissenschaftler haben auch die Wirkung von behandelten Gesichtsmaskenchips in körnigem Boden untersucht, der am häufigsten für Hinterfüllungen, Eisenbahnen und im Bauwesen verwendet wird, und festgestellt, dass es sich dabei um einen geeigneten Inhaltsstoff handelt.

In mehreren Proof-of-Concept-Untersuchungen wurde die Verwendung weggeworfener Gesichtsmasken als Betonzusatzstoffe zur Gestaltung umweltfreundlicherer, effizienterer Gebäude und Strukturen untersucht.

Xianming Shi, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Washington State University, war Mitautor einer dieser Arbeiten.

„Oft handelt es sich bei Abfall einfach um fehlgeleitete Ressourcen“, sagte Shi in einem Interview mit Changing America und fügte hinzu, dass das Upcycling dieser Materialien dazu beitragen kann, ihr Potenzial auszuschöpfen.

In Laborexperimenten haben Shi und Kollegen Mikrofasern von Gesichtsmasken in einer neuartigen Nanomaterial-Graphenoxidlösung vorbehandelt. Behandelte Maskenfasern wurden dann zu Zementpaste in einer Menge von 0,1 Vol.-% für ein Wasser/Zement-Verhältnis von 0,4 hinzugefügt.

Nachdem er das Endprodukt auf Haltbarkeit und Festigkeit getestet hatte, sagte Shi, dass die Mischung dem Beton tatsächlich zugute kam.

Die Widerstandsfähigkeit des Betons gegen Beschädigungen wurde durch die Einarbeitung des Graphenoxidmaterials um 20 Prozent verbessert. In einer typischen Küstenumgebung wie Seattle würde gewöhnlicher Zement, der in einem Pier verwendet wird, etwa 30 bis 40 Jahre halten, sagte Shi.

„Wenn wir aber diese mit Graphenoxid behandelte Mikrofaser hinzufügen, erhöht sich die Lebensdauer basierend auf den Ergebnissen der Labortests auf bis zu 55 Jahre, was einer Verlängerung der Lebensdauer um 63 Prozent entspricht“, sagte er. Dies ist zum großen Teil auf den synergistischen Effekt zwischen den Behandlungs- und Maskenmikrofasern zurückzuführen.

Würde dieser Prozess in größerem Maßstab umgesetzt, müssten die Masken zunächst sterilisiert werden, um etwaige Mikroben oder Viren abzutöten, schreiben die Autoren. Ein Vorteil dieser Lösung besteht jedoch darin, dass alle in den Masken vorhandenen Schwermetalle oder Schadstoffe in Beton gebunden oder „chemisch eingeschlossen“ werden, sagte Shi.

„Beton ist ein wirklich gutes Grundmaterial. Alles, was man hineingibt … wird nicht in nennenswertem Maße ausgelaugt.“

Beton ist nach Wasser auch das von Menschen am zweithäufigsten verwendete Material der Welt. Dank Straßen, Gebäuden, Brücken und anderer Infrastruktur verbraucht jeder Mensch jährlich etwa 3 Tonnen Beton.

Auch wenn der Prozess technisch machbar sei, „liegt es außerhalb unserer Kontrolle, wie wir Anreize für den Privatsektor schaffen, in solche Technologien zu investieren“, erklärte Shi.

Die Verabschiedung des Infrastructure Investment and Jobs Act (IIJA) von Präsident Biden, der 550 Milliarden US-Dollar an neuen Infrastrukturmitteln bereitstellt, könnte einige Chancen bieten. Das Gesetz fordert insbesondere verstärkte Maßnahmen, um „die Energieeffizienz der Herstellung von Pflastermaterialien und die Fähigkeit von Pflastermaterialien, die Umwelt zu verbessern und Nachhaltigkeit zu fördern“, sicherzustellen.

Zement ist ein Bestandteil von Beton und wird häufig für den Straßenbau und die Pflasterung verwendet. In einem Bericht der American Concrete Pavement Association (ACPA) zum IIJA heißt es: „Die Gesetzgebung genehmigt dem Highway Trust Fund 304 Milliarden US-Dollar für Straßen und Brücken über einen Zeitraum von fünf Jahren, wobei etwa 100 Milliarden US-Dollar an neuen Ausgaben speziell für Straßen anfallen.“

„Eine wichtige Initiative zur Gewährleistung der Nachhaltigkeit von Betondecken ist die Reduzierung der [Kohlendioxid-]Emissionen von Zement. Die Portland Cement Association (PCA), die die Hersteller des am häufigsten verwendeten Zementtyps, Portlandzement, vertritt, hat in ihrem Bericht die Bemühungen der Branche definiert „Fahrplan zur CO2-Neutralität“, sagte die ACPA in einer Erklärung gegenüber Changing America.

„Wie in der Roadmap detailliert beschrieben, haben sich die amerikanischen Zementhersteller dem Ziel verschrieben, bis 2050 in der gesamten Wertschöpfungskette des Zement-, Beton- und Bauwesens CO2-Neutralität zu erreichen. Die Roadmap gibt Anweisungen und Anreize vor, die zum Handeln drängen, und die Betonpflasterindustrie und ACPA sind dabei.“ vollständige Übereinstimmung mit den Zielen der Roadmap, die die Forderung des IIJA nach nachhaltigen Straßenbelagmaterialien unterstützen.“

Shi hofft, dass das Gesetz die Behörden zum Handeln anspornen wird.

„Ohne ausreichende Finanzierung gibt es in der Regel viele aufgeschobene Wartungsarbeiten. Es gibt keinen Raum für Innovation“, sagte er. „Aber ich denke, dass die erhöhten Investitionen sowohl den öffentlichen als auch den privaten Sektor definitiv dazu inspirieren werden, nach langfristigeren und nachhaltigeren Lösungen zu suchen.“

Shi wies auch darauf hin, dass das in den Laborexperimenten seines Teams verwendete Verfahren zwar innovativ sei, er jedoch nicht beabsichtige, dafür ein Patent anzumelden.

„Der ganze Zweck besteht darin, den nützlichen Nutzen von Masken zu demonstrieren und die Menschen zu inspirieren, die Masken zu sammeln, in dem Wissen, dass sie in eine wertvolle Ressource umgewandelt werden könnten“, sagte er.

Auch ohne den Einsatz des neuen Nanomaterials könnten allein durch das Zermahlen der Masken zu Mikrofasern deutliche Verbesserungen der Zugfestigkeit des Zements erreicht werden, sagte er.

Diese Geschichte wurde aktualisiert, um Kommentare der American Concrete Pavement Association widerzuspiegeln

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