Grünes Laserlicht verdampft Druckerfarbe und macht aus Altpapier Neupapier
Die Buchstaben müssen weg: Deutsche und englische Wissenschaftler wollen bedrucktes Papier wiederverwendbar machen, indem sie einfach die Druckerfarbe von den Blättern weglasern. Mit grünem Laserlicht soll das am besten funktionieren: Die Farbpigmente werden mit kurzen Lichtblitzen einfach verdampft.
Immer noch verbraucht allein jeder Deutsche jährlich rund 245 kg Papier. Für bedrucktes Papier gibt es eine Recycling-Alternative: per Laser die Druckerfarbe von den Blättern entfernen. So ließen sich 95 % Treibhausgasemissionen pro Tonne Büropapier einsparen. Das sind rund 25 % mehr als bei herkömmlichen Papierrecycling.
Foto: Patrick Pleul/dpa
Statt bedrucktes Papier dem Altpapier zuzuführen, auf dass es zum Beispiel zu Toilettenpapier recycelt werde, könnte man es von Druckerschwärze befreien und wiederverwenden. Das schwebt Forschern der University of Cambridge und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vor. Wie sie im Royal Society Journal berichten arbeiten sie daran, Toner mittels Lasertechnik so gründlich und gleichzeitig schonend vom Papier zu entfernen, dass es wieder benutzbar ist.
Idee ist nicht neu
Das haben schon andere Wissenschaftler ausprobiert und festgestellt, dass grüne Laserstrahlen mit Pulsen im Nanosekundenbereich Toner am besten von Papier entfernen. Die Wissenschaftler aus Cambridge und Erlangen konnten diese Ergebnisse in eigenen Versuchen bestätigen, fanden aber außerdem heraus, dass auch sichtbar grüne und infrarote Laser mit ultrakurzen Pulsen beachtliche Ergebnisse bei der Tonerentfernung erzielen.
Schwarz bedrucktes Kopierpapier als Versuchsobjekt
Sie erprobten insgesamt zehn verschiedene Laserverfahren, bei denen zum einen die Pulsfrequenzen vom Nanosekundenbereich bis zum Bereich ultrakurzer Pulse von Pikosekunden (Billionstel Sekunde) und Femtosekunden (Billiardstel Sekunde) variierten und zum anderen die Wellenlängen der Strahlen vom infraroten Bereich über sichtbares Licht bis zum ultravioletten Bereich. Als Versuchsobjekte dienten Blätter aus weißem handelsüblichen Kopierpapier, die von einem HP Laserjet–Drucker mit schwarzem Toner bedruckt wurde.
Toilettenpapier wird meist aus recyceltem Altpapier hergestellt.
Quelle: Martin Schutt/dpa
Um die Ergebnisse zu prüfen und zu bewerten wurde das Papier nach dem Lasern bis aufs Atom untersucht. Die Wissenschaftler stellten fest, dass Ultrakurzpulslaser mit zehn Pikosekundenpulsen sowohl bei einer Wellenlänge von 532 Nanometern – also im Bereich sichtbaren Grüns – als auch bei einer Wellenlänge von 1064 Nanometern – also im Infrarotbereich – den Toner am besten beseitigten ohne das Papier zu schädigen. Noch weißer wurde das Papier bei einer Behandlung mit grünem Laserlicht (Wellenlänge 532 Nanometer) mit vier Nanosekundenpulsen – was frühere Studien bestätigte. Allerdings tat diese Behandlung den Cellulosefasern des Papiers nicht ganz so gut.
Fazit: Das mit grünem oder infrarotem Ultrakurzpulslaser behandelte Papier wird so gut wie gar nicht beschädigt und kommt neuwertig aus dem Reinigungsverfahren. Beide Verfahren verfärben das Papier jedoch geringfügig. Der länger gepulste grüne Laser liefert dagegen tiefstes Weiß – dafür leidet das Papier mehr. Dennoch halten die Wissenschaftler dieses Verfahren unterm Strich für das optimalste, um Toner von Papier zu tilgen.
Preislich machbar und umweltfreundlich
In Anlehnung an eine wissenschaftliche Arbeit aus dem Jahr 2012 bilanzieren die Autoren, dass sich die Anschaffung eines Laser-“Un-Printers” – also eines “Entdruckers” im Vergleich zum herkömmlichen Recycling rechne, wenn er maximal 16.800 £ koste – umgerechnet rund 23.340 €. Sie gehen dabei davon aus, dass hochwertig recyceltes Papier 0,03 £, also etwa 4 C pro Blatt koste. Die Autoren veranschlagen für die Herstellung des Prototypen eines Laserentdruckers mit der optimalen empfohlenen Ausstattung (vier Nanosekundenpulse und 532 Nanometer Wellenlänge) rund 19 000 £, sprich rund 26 380 €.
Bezüglich der Umweltbilanz gehen die Autoren davon aus, dass man bis zu 95 % Treibhausgasemissionen pro Tonne Büropapier einsparen könnte, wenn bedrucktes Papier per Laser gereinigt würde. Zustande käme die Einsparung klimaschädlicher CO2– und anderer Treibhausgas-Emissionen dadurch, dass vier Schritte der Papierproduktion wegfielen: die Forstwirtschaft, die Gewinnung des Zellstoffs, die Produktion und die Entsorgung des Papiers. Herkömmliches Recycling spare dagegen nur 76 % Treibhausgasemissionen pro Tonne Büropapier ein.
Ein Beitrag von:
