Biobased kunststoffen: de natuur als inspiratiebron
Door Jules Beekwilder
We willen af van uit aardolie gemaakte kunststoffen. Daarom zijn we druk bezig met het ontwikkelen van degelijke biobased kunststoffen.
De nadelen van aardolie zijn bekend: het gebruik leidt tot aanzienlijke CO2-uitstoot en daarnaast wordt aardolie op termijn schaars, dus duur. Plastics zijn ook met duurzame grondstoffen te maken, bijvoorbeeld met zetmeel of melkzuur. Het lastige is dat de op olie gebaseerde kunststoffen over formidabele eigenschappen beschikken die we niet kwijt willen. De huidige biobased kunststoffen missen die cruciale eigenschappen vaak nog. Een petfles met cola, bijvoorbeeld, staat na twee jaar nog keurig onder druk. Dat lukt ons nog niet goed met een alternatief uit zetmeel. Ook voor een ijzersterke stof als nylon is nog geen vervanger gevonden.
Terpenen: alternatief voor pet
Gelukkig staan de ontwikkelingen niet stil. Voor ons is de plant een bijna onbegrensde inspiratiebron in de zoektocht naar biobased alternatieven voor bijvoorbeeld tr
aditionele plastics. We zoeken daarbij heel gericht naar plantenstoffen die qua structuur sterk lijken op de grondstoffen die voor bestaande materialen worden gebruikt. Zo doen we onderzoek naar terpenen, vluchtige stoffen die de plant produceert. We hebben ontdekt dat een saliesoort een terpeen produceert dat qua chemische structuur sterk lijkt op tereftaalzuur, een onmisbare grondstof voor petflessen. We rafelen uiteen hoe de plant dit terpeen produceert en welke genen, enzymen en biochemische routes daarbij een rol spelen. En vervolgens kijken we hoe we dit proces kunnen versnellen door snelgroeiende planten of micro-organismen het werk te laten doen.
Alternatief voor nylon
Nylon is naast pet een voorbeeld van een kunststof waarvoor niet een-twee-drie een biobased alternatief is. Voor de productie van nylon wordt caprolactam gebruikt, een organische verbinding die helaas niet in de natuur voorkomt. Maar er zijn wel plantenstoffen te vinden die er sterk op lijken. We hebben goede hoop dat we via onderzoek kennis opbouwen waarmee we op termijn nylonachtige stoffen kunnen maken.
Volgende stap: efficiënt productieproces
In onze zoektocht naar plantaardige alternatieven voor chemische verbindingen uit aardolie, trekken we in bilaterale projecten samen op met bedrijven, van start-ups tot internationale chemieconcerns. In verschillende projecten hebben we aangetoond dat er technisch veel mogelijk is. Volgende stap is dat we toewerken naar een efficiënt productieproces. Van sommige ontwikkelingen verwacht ik dat ze snel zullen gaan. Zo moet het mogelijk zijn om binnen een jaar of vijf een concurrerend biobased alternatief voor de petfles op de markt te brengen. Andere ontwikkelingen vergen meer tijd. Denk bijvoorbeeld aan de productie van nylonachtige materialen. Ook zijn we aan het proberen om zonne-energie en zonnecellen te gebruiken om, met een fotosynthese principe, CO2 in te zetten als grondstof voor plastic.
De oplossingen voor de transitie van ‘fossiel’ naar ‘biobased’ zijn te vinden in de natuur. Voor ons betekent het veel puzzelwerk. De grote stappen die gemaakt worden in genetisch onderzoek, helpen ons daar enorm bij. Zo krijgen we de verschillende puzzelstukjes steeds sneller op hun plek.
Ik ben benieuwd naar uw reactie.
Dag Jules,
Dat planten in de toekomst een alternatief kunnen worden voor traditioneel plastic is een bijzondere ontwikkeling. Ik ben dan ook erg benieuwd hoe het in het gebruik zal zijn. Waar de natuur wel niet tot in staat kan zijn!