KunststofenRubber.nl

Lust ‘rupsje-nooit-genoeg’ ook polyethyleen? (video)

12 oktober 2020 om 15:38 uur

Het lijkt alsof de rupsen van de grote wasmot Galleria Melonella geen moeite hebben met polyethyleen op het menu. Tenminste, dat is de conclusie van een begin 2019 gepubliceerde studie. Maar zijn de rupsen kleine ‘shredders’ of wordt het materiaal ook daadwerkelijk afgebroken? Reden voor onderzoek.


Kunnen de rupsen van de grote wasmot een - zij het bescheiden - aandeel leveren bij de afbraak van polyethyleen en de CO2-neutrale verwijdering van het materiaal? Want hoe klein ze ook zijn, ze hebben best trek. In een week hebben 100.000 rupsen ongeveer 5,2 kilo PE weggewerkt, zo stelt het onderzoek uit 2019.

 

RauPE

Maar verteren de beestjes het materiaal ook of is het een gevalletje aan de ene kant erin en aan de andere kant - weliswaar in kleinere stukje - er weer uit? Omdat dit onduidelijk was en onderwerp was/is van controversieel debat, is het Fraunhofer Instituut voor Structurele Duurzaamheid en Systeembetrouwbaarheid LBF (Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF) het onderzoeksproject RauPE gestart. Fraunhofer LBF is heel toepasselijk voor dit onderzoek gevestigd in Darmstadt. ‘Raupe' is overigens Duits voor rups.

 

Speciale software en Raman-microscopie

In het RauPE-onderzoek wordt met behulp van chemische beeldanalyse, hoge-resolutie Raman- microscopie en speciale software, het  spijsverteringsproces van het polyethyleen in de rups gevolgd. Tijdens het project is door het onderzoeksteam meteen maar speciale software ontwikkeld in Python voor Raman-microscopie aan mengels. Met behulp van ‘machine-learning' kunnen de overlappende Raman-spectra worden ‘ontward'. Het resultaat is dan dat zowel de afzonderlijke componenten als hun lokale concentratie kunnen worden bepaald. Dit stelt onderzoekers in staat om zelfs lage concentraties van een stof als PE in een complex mengsel te detecteren.

De combinatie van Raman-microscopie en software is in staat om lage concentraties van kunststoffen ruimtelijk te visualiseren binnen een mengsel van verschillende organische stoffen zoals die aanwezig zijn binnen de rups. Dit is mogelijk in drie dimensies met een resolutie tot één micrometer (0,001 mm). Door gebruik te maken van confocale optiek kunnen wetenschappers rupsen ‘niet-destructief' bestuderen, dat wil zeggen grotendeels zonder prepareren.

 

Biologische afbraak PE niet bewezen

Het projectteam was verbaasd over de resultaten tot nu toe: de rupsen eten gaten in het polyethyleen, absorberen er kleine hoeveelheden van en verliezen tegelijkertijd een aanzienlijke hoeveelheid van hun lichaamsmassa. Hebben ze de gaten eenmaal in het materiaal gevreten dan stoppen de rupsen de verdere materiaalopname. Uit de analytische meetgegevens blijkt niet dat de rupsen het polyethyleen verteren.

"Het feit dat rupsen polyethyleen biologisch afbreken blijft voorlopig een visionair doel en intensieve interdisciplinaire inspanningen zijn essentieel om dit te bereiken. Voor wetenschappelijk onderzoek is het daarom des te belangrijker om plastic afval te vermijden en te recyclen, rekening houdend met alle stappen in de verpakkingswaardeketen", benadrukt Dr. Bastian Barton, die het onderzoeksproject bij het Fraunhofer LBF heeft begeleid.

Verbeterde concepten en geschikte technologieën voor de productie van ‘post-consumer' kunststoffen met een hoge kwaliteit en constante beschikbaarheid zijn dringend noodzakelijk. Pas dan konden de reeds in gebruik zijnde kunststoffen op grote schaal worden hergebruikt en voor een breed scala aan producten, zo vervolgt Barton.


 

Focus op ...

Agenda

10 november 2020, Online

Formnext 2020

Formnext is the leading exhibition and conference dedicated to additive manufacturing and all of its...

17 november 2020, Online

Sustainable plastics & materials expo 2020

On 17 November 2020 the North of the Netherlands will organise the first Chemport Sustainable Plastics...

17 november 2020, Gorinchem

Vakbeurs recycling 2020

Op 17, 18 & 19 november 2020 vindt de 11e editie van vakbeurs Recycling plaats in Evenementenhal...

Meer agendapunten »