Onderzoekers van Wageningen Food & Biobased Research (WFBR) ontwikkelen plastics van agrarische reststromen die biologisch afbreekbaar zijn door ultraviolet licht. Het UV-licht is onderdeel van de elektromagnetische straling van de zon, schrijft de universiteit in een persbericht. Het onderzoek is onderdeel van het ULTRADREAM project.
- Wetenschappers uit Wageningen ontwikkelen nieuwe kunststoffen die biologisch afbreekbaar zijn door zonlicht;
- De nieuwe materialen kunnen worden gebruikt in verpakkingen, landbouwmulchfolies of decoratieve coatings en papiercoatings.
Het onderzoek test de opties om bio-afgeleide monomeren in polymeren op te nemen. Zo wordt de biologische afbreekbaarheid van deze plastics door blootstelling aan UV-licht (van bijvoorbeeld de zon) vergroot. “Recente onderzoeksresultaten laten zien dat sommige specifieke, van koolhydraten afgeleide bouwstenen gevoelig zijn voor afbraak onder UV-straling. Deze polymeren kunnen vervolgens worden gebruikt in verpakkingen, landbouwfolie of decoratieve en papiercoatings”, legt projectleider Ghazal Tavakoli uit.
Afbreekbaarheid met behoud gewenste eigenschappen
De wetenschapper, opgeleid in de organische chemie, is enthousiast over de mogelijke implicaties van het onderzoek: “In ULTRADREAM definiëren we technologieën en protocollen waarmee deze materialen aan het einde van hun levens succesvol worden afgebroken. Onze uitdaging is zowel om onze kennis over het onderliggende mechanisme van biologische afbraak verder te ontwikkelen als om de procedures en processen te verbeteren om de optimale combinatie van UV-afbreekbaarheid te verkrijgen. Mét behoud van de gewenste eigenschappen. Dit zou een grote stap kunnen zijn in de richting van het creëren van een duurzame circulaire economie.”
Circulaire grondstof
Zowel de fotolabiele monomeren die in de polymeren worden verwerkt als de oorspronkelijke polymeren zelf, komen uit agrarische zijstromen. Tavakoli: “Wij zetten laagwaardige non-food reststromen om naar hoogwaardige functionele producten. Zo ontwikkelen we nieuwe categorieën biologisch afbreekbare materialen met een verbeterd circulair potentieel.”
In de praktijk
Het project is gefinancierd door TKI-AF en wordt samen samen met partners Archer Daniels Midland, AkzoNobel en Oerlemans Plastics uitgevoerd. De onderzochte kunststoffen hebben verschillende toepassingen, waarbij een focus ligt op coatings en mulchfilms voor de landbouw. Het samenwerken met partijen uit de sector heeft veel voordelen. Tavakoli: “Wat we in dit project ontwikkelen past goed bij hun circulaire doelstellingen en stelt hen in staat het toepassingsbereik van hun duurzame platforms te verbreden. Tegelijkertijd helpt deze samenwerking met de praktijk ons om meer kennis in het veld op te doen en onze expertise uit te breiden.”
De focus op de praktische implicaties van het onderzoek komt ook voort uit de samenstelling van het projectteam. Tavakoli: “Ons team bestaat uit zowel chemici als materiaal- en procesingenieurs. Zo kunnen we direct vaststellen of wat we in het lab hebben ontwikkeld ook in de praktijk werkt. Daardoor zijn de uitkomsten van het onderzoek een oplossing waar iedereen direct mee aan de slag kan.”