Groningse bieten maken het sterkste plastic

Twintig jaar is er aan gewerkt en nu staat er in Groningen een proeffabriekje voor biologisch afbreekbaar plastic. Het wordt gemaakt van suikerbieten en is nog sterker dan de meeste kunststoffen uit aardolie....

DE Rijksuniversiteit Groningen (RuG) gooit hoge ogen als het gaat om het predikaat de 'meest ondernemende universiteit in Nederland'. In een loods op het industrieterrein in Zuidhorn moet dat imago gestalte krijgen. Daar wordt sinds enige weken afbreekbaar plastic gemaakt uit suikerbieten. Die kunststof is nog sterker dan vergelijkbare produkten uit aardolie, waarmee de Groningers internationaal voorop lopen.

De Groningers hebben het over een pre-proeffabriek. Zij heeft een capaciteit van duizend ton granulaatkorrels per jaar, de grondstof voor verpakkingsmateriaal. Van margarinekuipjes en koffiebekertjes tot vezels en folie. De korrels vertrekken, verpakt in zakken van afbreekbaar plastic, naar potentiële klanten.

Het idee is, kwalitatief hoogwaardige kunststofprodukten te maken met een gebruikstijd van hoogstens drie jaar. Daar is een grote markt voor. Een kwart van het plastic dat in de consumentenmarkt wordt gebruikt, verdwijnt binnen een jaar in de vuilnisbak.

De basis voor het fabriekje is de afgelopen twintig jaar gelegd in de vakgroep polymeerchemie, onder leiding van prof. dr A. Pennings. Het onderzoek heeft twaalf patenten opgeleverd, waarmee nu de industrialisatie op gang wordt gebracht. In die twintig jaar heeft het universiteitsbestuur meer dan tien miljoen gulden in die kennis geïnvesteerd.

Landbouwprodukten zoals suikerbieten vormen de grondstof voor de afbreekbare kunststof. Ze hebben als voordeel dat ze een milieukringloop sluiten. Op de composthoop vervallen produkten die ervan zijn gemaakt tot de basisstoffen water en kooldioxyde. Bieten groeien op die stoffen, met de zon als stimulator.

Het afbreekbare plastic wordt gemaakt van polymelkzuur. Bepaalde bacteriën zetten de koolhydraten in de gewassen om in melkzuur. Melkzuurmoleculen kunnen aaneen worden geregen tot een polymeer (dat kan bestaan uit duizenden eenheden) bijvoorbeeld door water te onttrekken onder druk en hoge temperatuur. De gekozen procescondities bepalen de lengte van de polymeerketens en de sterkte en de afbreekbaarheid van de uiteindelijke kunststof.

In eerste instantie richtte het onderzoek in de groep van Pennings zich op biomedische produkten, waarbij melkzuurmoleculen - een lichaamseigen stof - worden gecombineerd met andere organische verbindingen tot een polymeer. Zo kunnen plaatjes en schroeven worden gemaakt, maar ook kunsthuid en aderen.

Deze produkten worden door het lichaam afgebroken tot melkzuur. Dat is een natuurlijk produkt dat lichaamsspieren bij elke beweging aanmaken. Het bleek echter dat soms na drie tot vijf jaar nog polymelkzuur in het lichaam aanwezig was. Het onderzoek van de afgelopen jaren was daarom geconcentreerd op de ontwikkeling van een nog beter afbreekbaar polymelkzuur.

Door rubber-achtige verbindingen tussen de polymelkzuurketens te plaatsen, lukte dat. Bovendien bleek het afbreekbare plastic daardoor een hoge slagvastheid (moeilijk breekbaar) en taaiheid te bezitten. Hoger dan kunststoffen uit aardolie zoals het keiharde ABS, waar bijvoorbeeld telefoon- en tv-toestellen van worden gemaakt.

Het polymelkzuur is door zijn eigenschappen geschikt voor gebruik in de verpakkingsindustrie. De wetenschappelijke doorbraak zit in het uiterst zuiver kunnen werken tijdens de synthese. 'De slagvastheid is ook aanzienlijk hoger dan van plastic uit aardappelzetmeel', zegt J. Laimböck, projectleider bij de RuG, niet zonder trots.

Bovendien is, aan de hand van de produktiewijze en de samenstelling, de snelheid in te stellen waarmee bacteriën op de composthoop de polymelkzuurprodukten afbreken tot kooldioxyde en water. 'Die afbreekbaarheid, instelbaar tussen enkele maanden maanden en jaren, is de afgelopen twintig jaar getest.'

Ondanks deze gunstige eigenschappen was er enkele jaren geleden geen bedrijf bereid de polymelkzuurkennis te commercialiseren. Reden voor de RuG - de formele eigenaar van de patenten - om daar zelf dan maar een begin mee te maken. 'Daarmee steekt de universiteit haar nek uit. Maar ja, niemand anders in Europa wilde het doen.'

Afbreekbare plastics zijn beter voor het milieu. En, redeneerden de Groningse universiteitsbestuurders, commercialisering levert mogelijk werkgelegenheid op voor de regio, die wordt geteisterd door werkloosheid. Bovendien krijgen boeren in de regio de beschikking over een extra afzetkanaal voor suikerbieten, en wel van een soort waarvoor nu maar weinig wordt betaald.

De afgelopen jaren is, met vallen en opstaan, uit diverse fondsen geld bijeengesprokkeld. Onder meer uit het ISP-Agro-fonds (Integraal Structuurplan Noorden des Lands, bedoeld ter stimulering van de werkgelegenheid in de regio) en van het ministerie van Economische Zaken.

Voor de komende twee jaar is bijna drie miljoen gulden beschikbaar. Hiermee is de pre-proeffabriek gefinancierd, en is nader onderzoek in gang gezet naar een scala van toepassingen en naar de ontwikkeling van polymelkzuur met een nog hogere slagvastheid.

Het fabriekje in Zuidhorn produceert nu monsters waarmee bedrijven verder kunnen experimenteren bij het maken van concrete produkten. Er zijn contacten gelegd met producenten van voedingsverpakkingen, zoals yoghurtbekertjes en magarinekuipjes, en met een bedrijf dat karton met een kunststof coating produceert. Ook gaan ze in Groningen bij wijze van proef afbreekbaar folie produceren voor de land- en tuinbouw, waar het dient ter bescherming van jonge plantjes bij koud weer.

De capaciteit van de proeffabriek wordt binnen twee jaar opgevoerd tot tienduizend ton per jaar, verwacht Laimböck. De RuG hoopt dat zich intussen enkele bedrijven met tientallen miljoenen guldens bij het initiatief zullen aansluiten.

Die bedrijven zullen uiteindelijk in het Groningse land een grote polymelkzuurfabriek moeten neerzetten, met een capaciteit van honderdduizend ton per jaar, hoopt Laimböck. Hiervoor is twintigduizend hectare nodig (een miljoen ton suikerbieten), een kleine twintig procent van het huidige bietenareaal. Zo'n fabriek vergt een investering van 250 miljoen gulden, en levert mogelijk tweehonderd nieuwe banen op. 'We praten dan wat planning betreft over de eeuwwisseling', zegt Laimböck.

Niet dat kunststofprocudenten onder de indruk zullen zijn van zo'n fabriek. De kunststofproduktie in Europa bedraagt 21 miljoen ton per jaar; een Groningse polymelkzuurfabriek kan daar maar een fractie van leveren.

Voor kunststofproducenten en plasticverwerkende industrie blijkt de Groningse actie wel een signaal te zijn geweest. Zagen ze tot voor kort geen brood in afbreekbare plastics, nu zijn er enkele die belangstelling hebben getoond.

Vier bedrijven zijn in onderhandeling over toekomstige deelname. Laimböck wil geen namen noemen. 'Als die pre-proeffabriek draait, kunnen zij dank zij het initiatief van de universiteit straks op een rijdende trein stappen.'

Ook ontdekken bedrijven dat er langzamerhand een markt ontstaat voor afbreekbare plastics. Uit onderzoek, in 1992 onder meer uitgevoerd in tientallen supermarkten van Albert Heijn, blijkt dat de consument een voorkeur heeft voor natuurlijke, biologisch afbreekbare produkten. 'Ze zijn bereid daar een hogere prijs voor te betalen.'

Polymelkzuur is bij het huidige produktievolume nog twee- à driemaal zo duur als vergelijkbare plastics zoals polypropyleen en polyethyleen. De grondstof - bieten - is echter zo goedkoop, dat de prijs voor polymelkzuur bij grootschalige produktie flink omlaag kan, zodat produkten concurrerend worden, verwacht de RuG.

Broer Scholtens

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.