Ein beträchtlicher Teil des weltweit gehandelten Obstes verfault bereits auf dem Weg zum Konsumenten. Schuld ist das Reifungshormon Ethen. Forschende stellen einen Katalysator vor, der dieses Hormon unschädlich macht.
Wenn Äpfel mit in der Obstschale liegen, werden die anderen Früchte schnell überreif. Grund dafür ist ein gasförmiges Reifungshormon namens Ethen, von dem Äpfel besonders viel verströmen. Aber auch andere Früchte geben in fortgeschrittenem Reifungszustand Ethen ab und lassen benachbarte Früchte schneller reifen, die dadurch ihrerseits mehr Ethen produzieren.
Vor allem für Früchte- und Gemüsetransporte ist die beschleunigte Reifung problematisch, müssen doch deshalb einige überreife und angefaulte Früchte in den Abfall wandern.
Abhilfe schaffen Katalysatoren auf Platin-Basis. Dieser spaltet Ethen in Wasser und Kohlendioxid und macht das Hormon damit wirkungslos, wie die Empa am Mittwoch mitteilte. Seit 2015 bietet ein japanisches Unternehmen Kühlschränke mit solchen Platinkatalysatoren an. Als Gerüst für die Platinpartikel dient dabei Kieselsäure.
Wissenschaftler der Forschungsanstalt Empa und der ETH Zürich haben dieses Konzept jetzt noch optimiert: Sie verwendeten ein spezielles Holzgerüst statt Kieselsäure und erreichten eine effizientere Nutzung des eher teuren Platin-Katalysators. Davon berichteten sie im Fachblatt «ACS Nano».
Mit einem bereits zuvor entwickelten Verfahren lösten die Forschenden um Huizhang Guo und Mirko Lukovic zwei der drei Hauptbestandteile von Holz aus selbigem heraus, nämlich Lignin und Hemizellulose. Dadurch blieb nur ein extrem poröses Zellulosegerüst übrig, das eine grosse Oberfläche bietet. Diese Holzstruktur tauchten die Wissenschaftler anschliessend in zwei verschiedene Lösungen, um sie mit Platinpartikeln auszustatten.
Der Prototyp dieses Katalysators konnte sich in Tests bewähren: Nahezu 100 Prozent des hindurch strömenden Ethens wurde zersetzt. Allerdings funktioniert das am besten bei Raumtemperatur: Bei Temperaturen nahe Null Grad kondensiert das entstehende Wasser und verstopft die Poren. Um dies zu verhindern, müsse man die komplette Struktur nur alle zwei Stunden für einige Minuten erwärmen, erklärte Lukovic gemäss der Mitteilung.
Als nächstes gehe es darum, Prototypen im Industriemassstab zu bauen, schrieb die Empa weiter. Solche könnten in Kühlschränken und Kühlhäusern installiert werden, um den Reifeprozess von Früchten und Gemüse zu bremsen.
Fachartikellink: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b07801
