"Unprinting" statt Recycling

Forscher an der University of Cambridge haben eine Methode entwickelt, mit der sich Toner von bedrucktem Papier entfernen lässt.

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Von
  • Ben Schwan

Forscher an der University of Cambridge haben eine Methode entwickelt, mit der sich Toner von bedrucktem Papier entfernen lässt.

Altpapier-Recycling ist aufwendig: Nach dem Einsammeln und Sortieren des Materials bei Haushalten und Industrie erfolgt eine nahezu komplett neue Papierproduktion, um aus Bedrucktem unterschiedlichster Herkunft wieder unbefleckte Bögen zu machen. Auch wenn hier nun keine Bäume mehr den Hauptrohstoff bilden und deutlich weniger Wasser verbraucht wird – der technische Aufwand und die Energiekosten sind nicht zu unterschätzen.

Forscher um Julian Allwood und David Ricardo Leal-Ayala von der University of Cambridge in England haben zusammen mit Kollegen vom Lehrstuhl für Photonische Technologien der Universität Erlangen-Nürnberg nun eine interessante Recycling-Alternative für den Hausgebrauch entwickelt. Wer Laserdrucker nutzt, könnte künftig mithilfe eines sogenannten "Unprinters" den Toner, mit dem Buchstaben und Bilder auf das Papier gelangen, wieder löschen und die Bögen mehrfach wieder bedrucken, bevor sie endgültig in den Altpapiercontainer müssen.

Papier-Lebenszyklus: Auch Recycling verschlingt noch Energie.

(Bild: University of Cambridge)

Das Verfahren nutzt dabei ebenfalls einen Laser, der, so ergaben Experimente, am besten mit einer Wellenlänge von 532 Nanometern und vier Nanosekunden langen Impulsen arbeitet. Die Lichtfarbe ist Grün. Beim Löschvorgang werden die Tonerpartikel in mikroskopischen Schichten auf dem Papier verdampft; das abgeschlossene System gefährdet Anwesende dabei nicht. Sichtbar sein soll die Textentfernung nur mit einem starken Mikroskop, für das menschliche Auge bleibt sie verborgen.

Die Herausforderung war, eine Methode zu finden, die zwar den Toner wegbrennt, nicht aber das Papier. Grünes Laserlicht erwies sich dabei als besonders geeignet, weil es von dunklem Toner absorbiert wird, der sich dann erhitzt. Der unbedruckte weiße Teil des Papiers reflektiert das Licht dagegen recht gut. Die Impulse sind deshalb so kurz gewählt, weil der Toner so verdampft wird, bevor die Hitze des Laserlichts das Papier selbst angreifen kann.

Die Toner-Entfernung arbeitet bereits zuverlässig, muss aber noch sanfter werden.

(Bild: University of Cambridge)

Das Löschen klappt in der aktuellen Prototypversion der Technik bis zu dreimal, danach werden die Papierfasern zu stark beschädigt oder verfärben sich gelblich. Dann ist allerdings noch die reguläre Aufbereitung möglich. Das Ausradieren mit dem Laser sei energetisch in jedem Fall effizienter als Recycling, sagt Allwood. Die Forscher wollen den Löschprozess nun zuverlässiger machen und zeigen, dass er nicht nur für mit Toner bedrucktes Papier nutzbar ist, sondern auch für Tintenstrahldrucke. Die Entdruckung soll außerdem auf längere Sicht bis zu fünfmal funktionieren.

Unklar ist noch, wie sich die Technik in ein Endkundengerät integrieren lässt und ob sie bezahlbar sein wird – die beste Lösung wäre vermutlich, Laser und Unprinter in einem Gerät zu kombinieren. Für den Prototypen veranschlagen die Forscher derzeit knapp 19.000 Euro. Rechnet man dies auf die knapp 3 Cent hoch, die heute für eine Seite Recyclingpapier im Handel fällig werden, wäre das noch etwas viel: Übertragen auf eine halbe Million Blätter, die im Jahr gelöscht werden müssen, dürfte das Gerät nicht mehr als 17.000 Euro kosten, um sich zu rentieren.

Gesäuberter Text: Nicht nur schwarzer Toner lässt sich entfernen.

(Bild: University of Cambridge)

Entsprechend dürfte das Verfahren nach der Kommerzialisierung zunächst in größeren Büros zum Einsatz kommen, wo sich das Entdrucken vergleichsweise schnell lohnt. Da Lasertechnik aber schon lange in Endkundenprodukten steckt - vom CD-Spieler bis zum Laserdrucker - steht einer mittelfristigen Anpassung an den Endkundenmarkt aber nichts im Weg.

"Niedrig-Energie-Laser für Scanning- und Druckanwendungen sind mittlerweile verfügbar. Das rückt auch die Wiederverwendung von Papier im Büro in greifbare Nähe", meint Forscher Julian Allwood. Der Verzicht auf unnötiges Recycling sei auch ein Beitrag zum Klimaschutz. "Unsere Technik könnte hier im Bereich der Papierherstellung einen signifikanten Beitrag leisten, CO2-Emissionen zu reduzieren." (bsc)