Dit plastic verdwijnt in zee, en misschien wel helemaal

Een promovendus van de Universiteit van Wageningen heeft een veelbelovende stap gezet in de richting van een oplossing voor een van de grootste vervuilingsproblemen in de oceanen: plastic dat maar niet verdwijnt.

Julian Engelhardt heeft een speciaal soort plastic, ‘saloplastic’ genaamd, verbeterd — een materiaal dat is ontworpen om op te lossen zodra het in contact komt met zout water. Zijn nieuwe aanpassing voegt een chemische eigenschap toe die er ook voor zou kunnen zorgen dat het plastic volledig afbreekt zodra het in het milieu terechtkomt.

Gewoon plastic bestaat uit lange ketens van koolstofatomen die stevig met elkaar zijn verbonden. Juist deze structuur maakt plastic zo bruikbaar – sterk, goedkoop, duurzaam – en juist daarom is het zo’n nachtmerrie voor de natuur. Jaarlijks komt er zo’n 11 miljoen ton plastic afval in de oceanen terecht, en vanwege die stevige koolstofruggengraat kan het tientallen jaren of zelfs eeuwen duren voordat het verdwijnt.

Hoe plastic kan oplossen in zeewater

Saloplastics werken anders. Hun moleculaire structuur is gevoelig voor zout, dus wanneer het plastic in zeewater terechtkomt, valt het uiteen in afzonderlijke polymeerstrengen. Engelhardt demonstreerde dit zelf in een eenvoudige maar treffende test: hij liet een stukje van het plastic in een bekerglas met gewoon water vallen en een ander stukje in een bekerglas met zout water. Na tien minuten was het stukje in het zoute water al aan het oplossen. Na dertig minuten was het volledig verdwenen, terwijl het stukje in het zoete water helemaal niet was veranderd.

Zuurstof toevoegen voor extra afbraakvermogen

Oplossen is nog maar het halve werk. De overgebleven polymeerfragmenten moeten nog op natuurlijke wijze worden afgebroken, anders worden ze gewoon onzichtbare microplasticvervuiling. Hier komt de echte innovatie van Engelhardt om de hoek kijken. Door verschillende chemische bouwstenen te vervangen, heeft hij zuurstofatomen in de ruggengraat van het plastic ingebracht, waardoor wat chemici ‘estergroepen’ noemen, zijn ontstaan.

Zie estergroepen als ingebouwde zwakke plekken. De koolstofruggengraat van gewoon plastic is als een ketting van strak aan elkaar gelaste schakels die water en microben nauwelijks kunnen raken. Estergroepen werken meer als drukknoopjes: watermoleculen en bacteriën kunnen zich eraan vastklampen en de ketting uit elkaar trekken. Het is dezelfde chemische truc waardoor PLA – een bekend biologisch afbreekbaar plastic – op natuurlijke wijze afbreekt.

Engelhardt bevestigde dat deze estergroepen inderdaad in zijn materiaal aanwezig zijn, waardoor biologische afbraak waarschijnlijk is. Hij is echter voorzichtig en wil geen te grote beweringen doen: „We moeten het nog bewijzen”, zegt hij. Dat het materiaal in zeewater oplost, is duidelijk aangetoond; volledige biologische afbraak is nog niet getest.

Nog niet geschikt voor boodschappentassen

Omdat het materiaal vochtgevoelig is, is het niet geschikt voor alledaagse verpakkingen. Engelhardt ziet daarentegen wel potentieel op gebieden zoals landbouwfolie of het herstel van koraalriffen, waar koralen in het plastic kunnen worden ingebed om structurele ondersteuning te bieden die geleidelijk verdwijnt, waardoor alleen het koraal overblijft.

De grootste hindernis is nu de kostprijs. Om plastic zoutgevoelig te maken, zijn extra chemische bewerkingsstappen nodig, waardoor het moet concurreren met een petrochemische industrie die conventioneel plastic goedkoop in massa produceert. Toch ziet Engelhardt echte waarde in kunststoffen die zo zijn ontworpen dat ze precies weten wanneer hun taak erop zit – en daarna verdwijnen.