Japanse onderzoekers maken mest van bioplastics

Bioplastics kunnen gemakkelijk en milieuvriendelijk gerecycleerd worden tot meststoffen. Dat zeggen wetenschappers van het Tokyo Institute of Technology, die denken dat hun ontdekking mogelijk de weg kan banen naar een duurzaam circulair systeem dat zowel plasticvervuiling als de uitputting van grondstoffen aanpakt.

Plastics zijn alomtegenwoordig en worden in al onze levensdomeinen intensief gebruikt. Ze zijn dus nuttig maar de synthetische polymeren waaruit ze zijn vervaardigd zijn erg belastend voor het milieu. Vaak zijn die afgeleid van aardolie en bevatten ze materialen die niet biologisch afbreekbaar zijn. Toch worden plastics grotendeels weggegooid zonder die materialen te hergebruiken. Op dit moment wordt slechts 14 procent van al het plastic afval gerecycleerd. 

Een team van Tokyo Tech komt nu met een oplossing die alvast het circulaire gebruik van bioplastics – biologisch afbreekbare plastics, dus niet gemaakt van aardolie - een enorme boost geeft. Ze ontdekten een milieuvriendelijk proces dat bioplastics chemisch recycleert, waarna er meststoffen overblijven. Hun studie is gepubliceerd in Green Chemistry, een tijdschrift van de Royal Society of Chemistry dat focust op innovatief onderzoek en duurzame technologie.

Nuttig restproduct

Het team focuste voor dit proces op “PIC”, een type bio-polycarbonaat dat veel aandacht krijgt als alternatief voor de op aardolie gebaseerde polycarbonaten. PIC wordt geproduceerd uit isosorbide (ISB), een niet-toxisch materiaal dat is afgeleid van glucose. 

Een ‘mijlpaal’ voor de ontwikkeling van ‘duurzame en recycleerbare polymeren in de nabije toekomst.’

De carbonaatverbindingen die de ISB-eenheden samenhouden, kunnen worden afgebroken met behulp van ammoniak (NH3) in een proces dat bekend staat als “ammonolyse”. Een restproduct van dit proces is ureum, een stikstofrijke molecule die vaak wordt gebruikt als meststof. Hoewel deze chemische reactie geen geheim was voor de wetenschap, hebben maar weinig onderzoeken zich gericht op het mogelijke gebruik van dergelijke afbraakproducten die eruit voortkomen.

Om uit te testen of de afbraakproducten uit PIC rechtstreeks konden ingezet worden als meststof, deed het team een test op de eenjarige plant Arabidopsis thaliana. 

Ze ontdekten dat alle plantjes die met meststoffen uit PIC werden behandeld sneller en beter groeiden dan de plantjes die met louter ureum werden behandeld. De meststoffen die afkomstig waren uit gerecycleerde bioplastics, deden hun werk dus beter, concludeert hoofdonderzoeker Daisuke Aoki. Hij noemt de ontdekking een ‘mijlpaal’ voor de ontwikkeling van ‘duurzame en recycleerbare polymeren in de nabije toekomst.’