Nachhaltige Materialien

Nachhaltige Materialien unter Nutzung von Cellulose und neuartiger Verbundstoffen

Aufbauend auf umfassendes Knowhow in Material- und Verbundwerkstofftechnologien und mit Zugang zu einem in der Form in Mitteleuropa einzigartigen Mix an High-End-Geräten und modernsten Technologien zur Charakterisierung von Materiealien entwickeln Materialchemiker:innen um Alexander Bismarck von der Universität Wien nachhaltige Produkte und Prozesse für diverse Anwendungsbereiche.

Umweltbelastende Schwermetalle in Süßwasser sind weltweit ein Problem. Die Metalle werden derzeit vor allem durch Polymere entfernt, die auf die Nutzung fossiler Energieträger zurückgehen, oder durch anorganische Materialien, deren Herstellung sehr umweltbelastend ist. In dem FWF-Projekt BioMaMa entwickelten die Materialchemiker:innen in Kooperation mit dem Luxemburg Institute of Science and Technology biobasierte makroporöse Materialien als Schwermetallabsorber. Natürliche Ausgangsmaterialien sind Lignin und Nanozellulose. Die neuen Absorber versprechen die gleiche Effizienz wie herkömmliche Absorber bei geringerer Umweltbelastung.

Umweltschädigend, gefährlich für Tiere, biologisch kaum abbaubar: Die verheerenden Folgen des Plastikverbrauchs für unseren Planeten sind schon seit langem bekannt. Die Forscher:innen um Alexander Bismarck haben „Pappbehältern ohne Plastik“ entwickelt. Dabei wurde ein Cellulosematerial als Basis für Trinkbecher und Einweg-Geschirr für Fertig-Gerichte entwickelt, das bereits marktreif ist und derzeit getestet wird.

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zum Video: Pappbehälter ohne Plastik (YouTube)

Vor dem Hintergrund des anhaltenden Klimawandels, einer Verschmutzung durch Mikroplastik und der Rohstoffknappheit sucht man im Rahmen des EU FET Open Projektes BreadCell nach Wegen, Leichtbauwerkstoffe aus erneuerbaren, holzbasierten Komponenten, z. B. als Werkmaterialien für Sportgeräte, bereitzustellen. Die Materialchemiker:innen der Universität Wien entwickeln – als eine Komponente der neuartigen Materialien - einen Cellulose-Schaum als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Polymer- oder Metallschäumen, die bisher in den Verbundmaterialien zum Einsatz kommen.

Ziel des Projektes Solifly unter Leitung des AIT Austrian Institute of Technology ist es, multifunktionale Bauteile für Flugzeuge bereitzustellen, die auch gleichzeitig elektrische Energie speichern können. Einer Studie der IEA zufolge hält die Luftfahrt bei rund 2,5 Prozent der globalen CO2-Emissionen. Um klimaneutraler zu werden, sind energieeffizientere Hybridsysteme für den Antrieb ein vielversprechender Ansatz. Zur Umsetzung eines "Hybrid Electric Aircraft" entwickeln die Materialchemiker*innen der Universität Wien sogenannte Coated Carbon Fibres (CCF/mit Aktivmaterial beschichtete Karbonfasern), die intrinsisch Energie speichern.

Das Institut für Materialchemie ist zudem Partner in Österreichs einziger Doktoratsschule auf dem Gebiet der Bioraffinerie (Advanced Biorefineries – Chemistry & Materials, ABC&M).

Gruppe Alexander Bismarck, Institut für Materialchemie, Fakultät für Chemie, Universität Wien