Nieuw type plastic voorkomt plasticsoep in zee
Hoogleraren Bert Meijer (TU/e) en Takuzo Aida (University of Tokio) hebben een nieuw type plastic ontwikkeld dat uit elkaar valt bij aanraking met zout water. Dat presenteerden ze recent in tijdschrift Science. Als dit plastic met zoutbruggen in aanraking komt met zout water, vallen de moleculen weer uit elkaar en worden ze gemetaboliseerd door micro-organismen.
“Het meeste werk hiervoor is in Japan gedaan”, zo wil Meijer onderstrepen. “Maar we werken al tientallen jaren samen. Het mooie is dat Takuzo Aida zich meer richt op het vernieuwend onderzoek, het vuurwerk. Ik ben meer bezig met de fundamentele vragen en hoe je zaken kunt veralgemeniseren. En zo vullen we elkaar fijn aan.”
Meijer: “We kunnen plastic maken door hele gewone simpele zouten te mengen in water en dan krijgen we een fasescheiding tussen een waterige plastic laag en de waterlaag met de tegenionen van de bouwstenen. Scheiding van de twee lagen gevolgd door drogen geeft het plastic. De moleculen in het plastic worden dan door vele zogenoemde zoutbruggen verbonden. Het resultaat is een hard soort plastic dat heel geschikt is voor allerlei toepassingen waar nu plastic met veel koolstof voor gebruikt wordt.” Het is hard en sterk: eigenschappen waar huidig plastic ook zo om geroemd wordt. Maar bij dit plastic met zoutbruggen vallen de moleculen weer uit elkaar als ze in aanraking komen met zout water en worden ze gemetaboliseerd door micro-organismen of ze kunnen gerecycled worden.
Op de markt krijgen
Dat deze nieuwe uitvinding brede aandacht krijgt, is duidelijk: van de BBC tot de Telegraaf. De potentie is natuurlijk ook groot: als iedereen dit nieuwe type plastic zou gaan gebruiken, krijgen we geen plasticsoep meer in de zee. Maar die brede implementatie is nu net de grootste uitdaging. “De prijs is het grootste struikelblok. Dit plastic op basis van zoutbruggen is duurder dan polyetheen plastic. Maar eigenlijk is polyetheen plastic gewoon veel te goedkoop. Wel is ons nieuwe plastic even hard en stevig als het plastic dat we kennen.” De prijs zal dus betaald moeten worden als we de zee niet nog meer willen vervuilen.
Meijer: “Plastic is goedkoop en handig, dus een veelgebruikt materiaal. Maar we kunnen niet zo doorgaan, want de vervuiling door plastic is ook gigantisch. China, Afrika en India groeien momenteel heel snel. Daardoor worden er nog meer spullen gemaakt van goedkoop plastic en zal dat de komende jaren nog meer toenemen.
Over niet al te lange tijd hebben we drie keer zoveel plastic als nu. Dat moeten we voorkomen.” Maar hoe dan? Meijer denkt dat er externe stimulans nodig is. “Bijvoorbeeld door vanuit de overheid het niet afbreekbare plastic duurder te maken, dan wordt het veel minder aantrekkelijk voor de industrie en consument. Of andersom: subsidie geven voor plastics die gerecycled kunnen worden.”
Overigens is het plastic van de onderzoeksgroepen van Aida en Meijer nog niet in producten geïntegreerd. “We hebben het als materiaal wel uitvoerig getest, bijvoorbeeld op gebied van kleefbaarheid”, zegt Meijer. De lijmfunctie van plastic vindt hij erg interessant. “Ik krijg vaak de vraag of ‘debonding on demand’ mogelijk is. Dus of je het vastplakken kunt stoppen wanneer je wil. En dat kan nu dus bij aanraking met zout. Zolang zout afwezig is, is het materiaal juist weer heel stabiel. Het octrooi hiervoor ligt in Tokio bij Aida.”
Dit nieuwe type plastic kan op grote schaal geproduceerd worden, aldus Meijer. Wat betreft duurzaamheid heeft het nieuwe plastic nog een voordeel. “Het heeft een heel lage hoeveelheid koolstof in zich, veel minder dan de polyetheen plastics. Dat is natuurlijk beter voor het klimaat.”
Toepassingen
Het materiaal is dus uitvoerig getest, maar Meijer hoopt bedrijven na dit nieuws nieuwe ideeën krijgen voor producttoepassingen. “Dat iemand denkt ‘dit is nou net wat ik zoek’. Dat gebeurde bijvoorbeeld bij ons onderzoek naar supramoleculaire polymeren. Daar bleek L’Oréal in geïnteresseerd te zijn voor hun lippenstift. Ik ben wel de laatste die zou hebben gedacht aan onze onderzoeksresultaten in een nieuwe lippenstift.”
De hoogleraar is zich bewust dat het moeilijk is om heel fundamenteel materiaalonderzoek te doen en tegelijk te denken aan de toepassing in een product. “Ieder moet doen waar hij goed in is. Ik had bij het onderzoek naar onze supramoleculaire polymeren ook nooit gedacht dat het biomateriaal zou worden en nu zit het gewoon in mensen (via kunstkleppen van TU/e-spin-off Xeltis, red.). Dat is de kracht van de universiteit: met nieuwe dingen komen en mensen inspireren dat op te pakken en om te zetten naar een toepassing.”
Discussie