We hebben wat dingen nodig in ons leven die van schuim zijn gemaakt. Dat op zijn beurt weer van plastic is gemaakt. Neem bijvoorbeeld het alledaagse vaatsponsje. Maar je vindt ook polymeerschuim in snowboards. Of in de bouw, waar styrofoam wordt gebruikt als isolatiemateriaal. In het EU-project “BreadCell” werkt een groep wetenschappers uit Oostenrijk, Zweden en Spanje samen in een onderzoek naar milieuvriendelijke alternatieven. Zij willen polymeerschuimen uit cellulose ontwikkelen.
Ook de productie van dat schuim moet duurzaam. Voor dat ‘biologisch schuimen’ gebruiken de wetenschappers gist, legt materiaalchemicus Alexander Bismarck van het Instituut voor materiaalchemie van de Universiteit van Wenen uit. “Daarbij maken we gebruik van een procédé uit een van de oudste cultuurtechnieken: broodbakken. Het principe is vergelijkbaar. Gist produceert CO2, bij het opeten van suiker in het deeg. Daardoor gaat het schuimen. In ons geval is het deeg gemaakt van cellulose.”
Kieskeurig gist
Er was echter één probleem, zegt Bismarck: “Die normale cellulose is een polymere suiker. Maar helaas lust de gist dat niet. Alleen als we zogenaamde hemicelluloses gebruiken gaat de hiervoor gekweekte gist aan het werk,” legt hij uit. “Tijdens het proces produceert deze gist kooldioxide, die op zijn beurt een suspensie van cellulosevezels opschuimt.”
Volgens de onderzoekers kan dit celluloseschuim op lange termijn veel kunststoffen vervangen. De wetenschappers hebben echter nog een lange weg te gaan voordat dit daadwerkelijk het geval is. Want ook de materiaalkwaliteit moet natuurlijk in orde zijn.
“We willen het celluloseschuim op een bepaalde breedte krijgen, met zo weinig mogelijk gewicht per volume. Tegelijkertijd moet het materiaal allerlei mechanische eigenschappen hebben. Zoals een zekere stabiliteit,” legt de materiaalchemicus uit. De onderzoekers hebben zich ten doel gesteld om aan het eind van het project over vijf jaar, ten minste één materiaalprototype te hebben dat alle noodzakelijke eigenschappen van dichtheid en functionaliteit bezit.
Koffiecapsules
Samen met een industriële partner wordt het uit cellulose vervaardigd hernieuwbaar polymeerschuim vervolgens getest in zogenaamde sandwichcomposieten. “Het materiaal is in het algemeen interessant voor milieuvriendelijke verpakkingsmaterialen, zoals koffiecapsules. Als ze van cellulose zijn gemaakt, kan ik de gebruikte capsules rechtstreeks in de groenbak doen.”
Ondanks alle positieve vooruitzichten van deze hernieuwbare, milieuvriendelijke materialen, is het niet alleen rozengeur en maneschijn. Veel kunststoffen kunnen op termijn worden vervangen. Maar lang niet allemaal. “Kunststoffen, of polymeren, werden uitgevonden en worden gemaakt juist omdat ze duurzaam zijn. Zonder polymeren zouden we een enorm probleem hebben met elke bedrading, met elk elektrisch apparaat,” zei Bismarck.
Ook interessant: Lever je plastic in en je krijgt het terug als tuinmeubel of bouwsteen
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
