Canadese wetenschappers ontwikkelden een soort polyurethaan uit visolie. Ze gebruikten groene grondstoffen en het plastic dat ze maakten is waarschijnlijk biologisch afbreekbaar. Nu moeten ze nog onderzoeken of het ook echt als kunststof bruikbaar is.

Ze zitten in allerlei producten: in isolatieschuim, verf, fietsbroekjes van lycra en zelfs in skateboardwielen. Polyurethanen zijn kunststoffen met zoveel toepassingen dat we ze niet meer kunnen missen.

Maar polyurethaan is geen onschuldig materiaal, en dat komt met name door de grondstoffen die nodig zijn om het spul te maken en door de stoffen die ontstaan wanneer het uiteindelijk wordt afgebroken. Neem bijvoorbeeld de groep grondstoffen die isocyanaten heten. Die veroorzaken onder meer tranende ogen, allergische reacties en je kunt er zelfs voor altijd overgevoelig voor raken.
 

Zalmkwekerijen

Wetenschappers zoeken daarom naar andere manieren om polyurethanen te maken. Idealiter zijn de alternatieven bioafbreekbaar en gemaakt van groene en minder giftige grondstoffen.

Een groep Canadese wetenschappers nam daarvoor plantaardige oliën en visolie als uitgangsmateriaal. Een praktisch voordeel van visolie is dat er in Newfoundland, de uithoek van Canada waar hun Memorial University staat, veel zalmkwekerijen zijn. Die hebben veel visafval, zoals koppen, graten en huid, waarover de onderzoekers konden beschikken. Dat afval bevat tot wel een kwart aan visolie. Daarnaast heeft visafval het voordeel dat het niet met de voedselproductie concurreert, zoals bij plantaardige olie wel het risico is.
 

Methode

De onderzoekers zuiverden de visolie die ze uit het afval haalden en gebruiken een methode die ze eerder ontwikkelden voor plantaardige olie als grondstof, om bioafbreekbare polyurethanen te maken zonder isocyanaat. Het chemische proces bestaat uit drie stappen. Ze maken eerst epoxides, een soort epoxyhars, van de visolie. Dan volgt een reactie met CO2 en ten slotte een reactie met amines, stikstofhoudende verbindingen die in dit geval uit cashewnoten werden gewonnen.
 

Onschadelijk

Een recente ontdekking van masterstudent Mikhailey Wheeler is dat ook aminozuren geschikt zijn voor de laatste stap. Aminozuren komen in de natuur voor, zijn ruim beschikbaar en onschadelijk als ze vrijkomen bij het afbreken van het polymeer. Wheeler presenteerde haar resultaten deze week op het grootste congres voor chemici, ACS Spring 2021 (dit jaar volledig online).
 

Bioafbreekbaar

Het resultaat is een doorzichtig rood, hard polymeer, oftewel plastic. Of deze kunststof geschikt is als vervanger voor polyurethanen hebben de wetenschappers nog niet onderzocht. Wel keken ze onlangs naar de bioafbreekbaarheid van het nieuwe materiaal. Ze legden het in water en lieten het enzym lipase erop los, een stof die vetten zoals die in visolie kan afbreken.

Onder de microscoop zagen ze micro-organismen groeien op alle monsters, ook die alleen in water lagen. Dat is een teken dat het nieuwe materiaal waarschijnlijk makkelijk bioafbreekbaar is, aldus Wheeler in het persbericht.
 

Vis

Maar ruikt ons met purschuim geïsoleerde huis straks naar vis? ‘Nee, aan het begin van het proces ruikt de visolie nog vaag naar vis, maar naarmate we alle stappen doorlopen verdwijnt de geur’, zeggen de onderzoekers in het persbericht. Gelukkig. Niet dat traditioneel purschuim nou zo lekker ruikt, maar toch.

 

Tekst: Bastienne Wentzel
Foto: Mikhailey Wheeler