Kunststoffe bestehen aus Polymeren – langen, sich wiederholenden Atomketten, die durch die Kombination von Bausteinen, den sogenannten Monomeren, entstehen. Diese Monomere, die die sich wiederholende „Einheit“ des Polymers bilden, sind kürzere Atomketten wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff. Während des Herstellungsprozesses werden auch chemische Zusatzstoffe wie Pigmente, Flammschutzmittel und Antioxidantien hinzugefügt, die dem Kunststoff gewünschte Eigenschaften wie Farbe, Hitzebeständigkeit oder Haltbarkeit verleihen.
Die meisten Kunststoffrecyclinganlagen zerkleinern Kunststoffabfälle und schmelzen sie ein, bevor sie neu geformt werden. Aber dieser Prozess bedeutet, dass der recycelte Kunststoff schwächer ist. Denn erstens bricht der Prozess die Polymere. Und zweitens sind eventuelle Verunreinigungen oder Zusatzstoffe im Kunststoffabfall kaum vom restlichen Material zu trennen.
Recycelte Kunststoffe werden mit Neuware gemischt, um sie nutzbar zu machen, aber selbst dann können sie normalerweise nur zwei- oder dreimal recycelt werden, bevor ihre Qualität für die Verwendung zu schlecht wird. Glas und Aluminium hingegen werden während des Recyclingprozesses nicht abgebaut und können daher endlos recycelt werden.
Um den Recyclingprozess zu verbessern, arbeiten Wissenschaftler an chemischen Methoden, die Kunststoffabfälle in ihren ursprünglichen Monomerzustand zurückversetzen können (ein Prozess, der als „Depolymerisation“ bezeichnet wird). Ein Teil der Herausforderung besteht darin, umweltfreundliche Enzyme und Chemikalien zu entwickeln, die die Monomere des Kunststoffs zersetzen können.
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Ein weiterer Forschungsbereich befasst sich mit neuartigen Kunststoffpolymeren, mit denen sich Zusatzstoffe und andere Verunreinigungen leichter entfernen lassen. Mit der Zeit könnten diese Fortschritte dazu führen, dass Kunststoffe (einschließlich einiger derzeit nicht recycelbarer Arten) immer wieder recycelt werden können.