Lust ‘rupsje-nooit-genoeg’ ook polyethyleen? (video)
Geplaatst op 12 oktober 2020 om 15:38 uur
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.