Logo Universiteit Utrecht

Science to Be

Plastic vervuiling

Slippers zijn voor eeuwig! Of niet?

De mythe van biologische afbreekbaarheid 

Slippers zijn de meest populaire schoenen ter wereld. Wie heeft ze niet? Maar wetenschappers van de University of California in San Diego zijn nu vooral enthousiast over een nieuw paar slippers van commerciële kwaliteit die ze gemaakt hebben. Waar gaat het allemaal over? De hint zit in het materiaal van de sandalen. De zool is gemaakt van algen en zou in de natuurlijke omgeving kunnen worden afgebroken. Tegenwoordig zijn er steeds meer producten in de schappen van onze supermarkten die beweren ‘biologisch afbreekbaar’ te zijn en wetenschappers willen graag nieuwe materialen ontwikkelen. Dat plastic wordt afgebroken zonder een enkel spoor achter te laten, is echter een mythe. In ieder geval vandaag.

Van de stranden van Scheveningen tot het voetgangersgebied van Amsterdam in de zomer: slippers zijn overal. Wereldwijd zijn deze schoenen verantwoordelijk voor een aanzienlijke hoeveelheid plastic afval, dat elk jaar onze oceanen binnenkomt. Daar veroorzaakt het een milieuramp. Alleen al het project Ocean Sole heeft dit jaar 750.000 teenslippers gerecycled die aangespoeld zijn aan de kust van Kenia. Wetenschap en industrie reageren door plastic alternatieven te produceren. Ze noemen sommige van hen bio(logisch)-afbreekbaar. Het idee is dat micro-organismen in onze omgeving zich voeden met het materiaal en het snel en volledig omzetten in natuurlijke stoffen zoals water, CO2 of compost.

Helaas voldoen de meeste ‘biologisch afbreekbare’ producten van vandaag niet aan deze zoete belofte. We zien dit in een experiment uit 2019. Onderzoekers van de Engelse Universiteit van Plymouth hebben drie soorten plastic zakken getest die als “biologisch afbreekbaar” waren gemarkeerd. Ze stelden de tassen bloot aan omstandigheden waarin plastic meestal terechtkomt. Slechts één compostzak is opgelost in zeewater. Na drie jaar  hadden de onderzoekers veel van de tassen nog kunnen gebruiken om hun boodschappen mee naar huis te nemen.

 

Te traag, te kieskeurig, te giftig? 

We zien dat “biologisch afbreekbaar” plastic kan vergaan. Maar het duurt lang. Drie jaar lijkt al lang. Maar er zijn meldingen van “biologisch afbreekbaar” materiaal dat minstens 25 jaar in de oceanen overleeft. Ondertussen veroorzaakt het veel schade: er komen giftige stoffen vrij, dieren worden gevangen en verstikt in plastic of ze eten er microdeeltjes van op. Maar wanneer zou de afbraak snel genoeg zijn? 4 maanden, zoals in het geval van de San Diego-algen-slippers? Dat is moeilijk te beantwoorden, maar alle huidige “biologisch afbreekbare kunststoffen” lijken te traag om de titel “milieuvriendelijk” te verdienen.

De Plymouth-studie brengt een tweede probleem aan het licht: sommige biologisch afbreekbare materialen, zoals de compostzak verdwijnen, maar alleen in een beperkt aantal specifieke omgevingen. Je weet nooit waar het plastic precies zal eindigen en de materialen van vandaag zullen in de meeste waarschijnlijke omgevingen niet worden afgebroken. Waarom? Kijk alleen naar oceanen en je zult op verschillende plaatsen heel verschillende omstandigheden aantreffen: warme stranden met fel zonlicht, de winderige open zee, de donkere en ijskoude diepzee. UV-straling, temperatuur en golfbeweging beïnvloeden de afbraak. De verschillende klimaten ondersteunen ook veel verschillende levensvormen, waaronder microben. De microben zijn verschillend en dat geldt ook voor hun vermogen om af te breken en hoe snel ze dit doen.

Veel mensen vergeten dat plastic meer problemen heeft dan alleen zijn massa Lisa Zimmermann is toxicoloog aan de Goethe Universiteit Frankfurt in Duitsland. Zij en haar team onderzoeken hoe schadelijk de stoffen in conventionele kunststoffen en hun alternatieven zijn. “Tweederde van alle plastics die we in ons lab hebben getest, bevatte een grote hoeveelheid chemicaliën, ongeacht of het plastic conventioneel, biobased of biologisch afbreekbaar was. In de test waren veel van deze chemicaliën giftig voor cellen ”, meldt ze. Hoewel van sommige stoffen al bekend was dat ze gevaarlijk waren voor mensen en andere organismen, konden andere niet eens door de wetenschappers worden geïdentificeerd. “Het label“ bio ”betekent niet automatisch dat het materiaal veiliger is”, concludeert Lisa Zimmermann.

In het geval van de algen-slippers is 52% van de schoen gemaakt van biologisch afbreekbaar materiaal. Dit deel van de schoen wordt binnen enkele maanden afgebroken in aarde en compost, maar niet in zeewater. Dus hoe nuttig is de flip-flop eigenlijk? En hoeveel zin heeft een slippers die eigenlijk achteruitgaat als hij te lang aan water wordt blootgesteld? Het algemene probleem met biologische afbreekbaarheid is dat je een materiaal probeert te vinden dat langdurig gebruikt kan worden en stabiel is tijdens het gebruik, maar snel afbreekt aan het einde van zijn levensduur. Een idee om dit probleem op te lossen zou zijn om een ​​soort schakelaar op het moleculaire niveau van een materiaal in te bouwen waardoor het automatisch biologisch wordt afgebroken in een bepaalde omgeving wanneer dat nodig is. “We zijn ver verwijderd van een dergelijke oplossing”, zegt Tobias Haider, chemicus aan het Max Planck Instituut voor Polymeeronderzoek, Mainz in Duitsland.

 

Op de zoektocht 

Wetenschappers zijn niet blind voor deze kwesties. Ze onderzoeken veel ideeën om een ​snelle en volledige biologische afbreekbaarheid mogelijk te maken. Bij deze zoektocht liet één bacterie hun hart sneller kloppen toen hij werd ontdekt in 2016: Ideonella sakaiensis was het eerste natuurlijke micro-organisme dat werd ontdekt dat plastic kan breken. Onderzoekers zijn er onlangs in geslaagd om de afbraaksnelheid van de bacteriën 6 keer te versnellen. In het geval van de algen-slippers kweekten de San Diego-wetenschappers algen in vijvers, zogen het water uit de planten en haalden oliën uit de pasta. Deze vormden de basis voor een polymeer. De meeste kunststoffen zijn gemaakt van polymeren, dit zijn lange en complexe ketens van duizenden atomen.

Ondanks deze inspanningen verdwijnen slippers niet zomaar. Terwijl het onderzoek naar minder schadelijke materialen doorgaat, laten we nog steeds lawines van plastic vrij in onze bodem en wateren. Het echte probleem en de oplossing ervan liggen misschien niet in het materiaal zelf. “Er zijn niches waar een werkend biologisch afbreekbaar materiaal zinvol zou zijn. Bijvoorbeeld voor vissersnetten waar we vervuiling niet kunnen vermijden ”, stelt Lisa Zimmermann. “Maar over het algemeen moeten we ons afvragen: hoe nuttig is biologische afbreekbaarheid? Moeten we er niet liever voor zorgen dat het niet in de natuur terechtkomt? ” De expert roept op tot een verandering van mindset en levensstijl: verminderen, hergebruiken, recyclen!

-Vertaald uit hetEngels-

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.