Plastic is overal, niet alleen in ons huishouden. Plastic tasjes en flessen vervuilen het milieu, inclusief de oceanen. Onlangs ontdekte een onderzoeker een plastic tas op een diepte van bijna 11.000 meter in de Marianentrog. En kleine microplastic deeltjes bevinden zich in de lucht die we inademen, in het water dat we drinken en in wat we eten. Volgens de laatste informatie zou ieder van ons – of we dat nu leuk vinden of niet – wekelijks vijf gram plastic eten. Dat is evenveel als het gewicht van een creditcard. Onlangs is zelfs microplastic ontdekt in het poolijs van het Noordpoolgebied en Antarctica.

In de strijd tegen plastic afval zijn wetenschappers over de hele wereld al lang op zoek naar alternatieven die even licht en resistent zijn als plastic, maar biologisch afbreekbaar en milieuvriendelijk. Aan het Instituut voor Fysische Chemie van de Poolse Academie van Wetenschappen zijn onderzoekers onder leiding van Prof. Juan Carlos Colmenares er nu in geslaagd om hydroxymethylfurfural (HMF) te produceren uit voedselproductieafval.

“We willen PET kunnen vervangen door iets dat binnen enkele maanden, hooguit enkele jaren, wordt afgebroken,” legt prof. Colmenares uit. “De huidige kunststoffen op basis van aardolie bevatten ftalaten en andere weekmakers – zoals ‘mengsels’ van organische en zelfs anorganische verbindingen – en worden niet afgebroken door bacteriën of schimmels. Daarom blijven ze zo lang in bossen en zeeën. Kunststoffen op basis van DFF bevatten suikerfuranen, en wat uit de natuur komt, wordt door de natuur beter geaccepteerd.”

Luister nu naar De IO Show!

Elke week het nieuws van Innovation Origins in je oren!

Systeem voor selectieve fotokatalytische opwaardering van cellulosische biomassa © IPC PAS, Grzegorz Krzyżewski

Colmenares en zijn collega’s hebben al tests met dergelijke polymeren uitgevoerd. “Ze breken af in suikerachtige monomeren. En veel micro-organismen houden van suiker. Zelfs als een fles van dit materiaal in het bos wordt gegooid, vergaat deze uiterlijk na een paar jaar. Dit is veel sneller dan bij conventionele polymeren,” legt hij uit. Echter is niet het product zelf nieuw, maar de productiemethode. Voorheen was voor de productie van bioplastic een hoge temperatuur (ca. 100 tot 150 graden Celsius) en een ingewikkelde technologie nodig. Hierdoor was dit plastic ecologisch gezien beter, maar veel duurder dan plastic gemaakt van aardolie.

Dankzij de nieuw ontwikkelde nanostaafjes van mangaandioxide (MnO2), die als katalysator fungeren om de gedeeltelijke oxidatie binnen het proces te versnellen, kan de kunststof bij aanzienlijk lagere temperaturen en onder normale druk worden geproduceerd. “Deze nanokatalysatoren zijn lang en heel, heel, heel dun, en hun constructie bevordert lichtabsorptie,” zegt Colmenares. “Dankzij de unieke thermofotokatalytische eigenschappen van mangaandioxide hebben de mangaanstaafjes een veel groter contactoppervlak met de grondstofmoleculen en activeren ze veel beter, zodat vrijwel alle HMF’s in DFF worden omgezet. 100%!”

Daarom is voor de omzetting van HMF naar DFF een LED-lamp in het UV-bereik en zuurstof uit de lucht bij kamertemperatuur voldoende. “Dit is een afvalvrij proces zonder toevoeging van zuurstof en additieven [bijv. waterstofperoxide H2O2],” zegt de professor verheugd. “De nanokatalysatoren kunnen ook meerdere malen worden gebruikt omdat DFF ze niet vernietigt.”

De vrees dat het plastic te snel afbreekt en dat men bijvoorbeeld de bestanddelen van drankflessen opdrinkt, wordt door Colmenares weggenomen. “Nee. Het duurt vrijwel enkele jaren totdat het is afgebroken, maar zelfs als de reactie sneller is, drinkt de consument slechts een beetje ‘goed’ plastic. Een die veilig is voor het lichaam. Het wordt eenvoudigweg afgebroken door onze darmbacteriën en hun enzymen.”

Meer artikelen over plastic leest u HIER