Bioplastics PWS

Bioplastics

Plastic is niet meer weg te denken uit onze maatschappij. De grondstoffen voor al dat plastic zijn afkomstig uit aardolie, dat schaars wordt. Ook resulteert het veelvuldig plasticgebruik in enorm veel afval dat veel schade aanricht aan planten en dieren.

Het is daarom belangrijk dat er steeds meer gebruik gemaakt wordt van afvalstoffen en hernieuwbare grondstoffen voor de productie van plastics. Biomassa, een mogelijke grondstof voor plastics, is hernieuwbaar. Deze biobased plastics zijn beter voor het milieu, aangezien de productie gebaseerd is op plantenmaterialen in plaats van aardoliën. 

Sommige bioplastics zijn biologisch afbreekbaar. Dit betekent dat ze door microorganismen afgebroken kunnen worden, en dus kunnen worden gecomposteerd. Het maken van bioafbreekbare plastics zou de hoeveelheid afval kunnen verminderen. Een alternatief voor het gangbare plastic is dus een bioafbreekbaar plastic, dat geproduceerd is uit biomassa. Dit alternatieve plastic moet dan wel dezelfde veelzijdige eigenschappen hebben als het synthetische plastic.

Algemene bronnen

  • Biobased of biologisch afbreekbaar?
    Op deze site staat het misverstand uitgelegd over de milieuvervuilende werking van bioplastics, gebaseerd op een onderzoek van de Wageningen University & Research. Wist je dat niet alle bioplastics biologisch afbreekbaar zijn?
  • Groenegrondstoffen
    Op deze website vind je rapporten over uiteenlopende onderwerpen rondom biobased products. Met name over bioplastics en gerelateerde onderwerpen, zoals grondstoffen, kun je hier veel nuttige informatie vinden.
  • Bioplastics
    Wageningen University & Research doet al tientallen jaren voor allerlei verschillende producten onderzoek naar de ontwikkeling en toepassing van bioplastics. Op deze site is veel informatie te vinden over verschillende projecten van Wageningen University & Research op dit gebied.
  • Biobased materialen
    Biobased materialen is een aparte onderzoeksrichting van Wageningen University & Research. In deze tak werken onderzoekers samen in de zoektocht naar nieuwe materialen en chemicaliën, geproduceerd uit natuurlijke resten. Kijk maar eens op genoemde website en zoek vanaf daar verder naar jouw interesse.
  • Plastics Europe
    De organisatie Plastics Europe publiceert ieder jaar een rapport waarin de productie van, de vraag naar en de verwerking van plastic in kaart worden gebracht. Deze jaarlijkse uitgave, getiteld “Plastic, the facts,” brengt in beeld hoe de productie en de ontwikkeling van plastic per jaar veranderd, evenals de verwerking ervan. Een interessante bron om de omvang van plasticgebruik te beschrijven.
  • Inzamelen en hergebruiken van kunststofverpakkingsafval
    Dit artikeltje op de site van Wageningen University & Research geeft de stand van zaken wat betreft inzamelen en hergebruiken van kunststofverpakkingsafval. Onderaan het artikel staat ook een link naar de officiële publicatie, waarin je nog veel meer details kunt vinden over dit thema.
  • Groente en Fruit Handelsplatform
    Dit is een uitgave van het Groente en Fruit Handelsplatform Nederlands, een belangenbehartiger in de groente- en fruitketen. Deze Vraag&Antwoord-lijst bevat veel informatie over toepassingen van bioplastics.
  • Crade-to-cradle
    Met het begrip Cradle-to-cradle, wat letterlijk ‘van wieg tot wieg’ betekend, wordt bedoeld dat afvalstoffen als grondstoffen gebruikt kunnen worden. Op de website wordt dit begrip uitgebreid besproken. Verschillende invalshoeken komen aan bod en deze website kan een mooie inspiratiebron zijn.

      Invalshoeken

      Scheikunde van plastics: karakteriseren van bestaande plastics

      Plastic heeft zeer uiteenlopende eigenschappen. Afhankelijk van de toepassing is het hard of zacht, al dan niet transparant, hittebestendig, stug of buigzaam, noem maar op. De herkomst van deze eigenschappen zijn te herleiden tot de moleculaire structuur van plastics. Plastics zijn polymeren. Dat zijn langwerpige moleculen, opgebouwd uit een aaneenschakeling van monomeren. Door zaken als de ketenlengte, het aantal crosslinks en andere dingen te veranderen, zal het uiteindelijke materiaal ook andere eigenschappen hebben.
      Je kunt van bestaande plastics (denk aan plastic bekertjes, verpakkingsmaterialen, plastic zakjes, plastic flessen) verschillende eigenschappen gaan bepalen. Denk aan eigenschappen als buigzaamheid, sterkte, elasticiteit en doorzichtigheid. Je kunt je gevonden eigenschappen proberen te verklaren met behulp van theorie.

      Je verslag bestaat uit een theorie- en een resultatengedeelte. In de theorie onderbouw je welk resultaat je verwacht van je experimenten en in de resultatensectie bespreek je of ze in lijn zijn met de theorie. Het is interessant om materialen met kleine verschillen in moleculaire structuur met elkaar te vergelijken, zodat je de veranderde materiaaleigenschap als gevolg van dit kleine moleculaire verschil in kaart kan brengen.

      Bronnen

      • PDF ‘thermosoftening plastics and thermosetting plastics’
        In het PDF-bestand ‘thermosoftening plastics and thermosetting plastics’ is een lijst te vinden van gangbare plastics met daarbij hun eigenschappen. Probeer van deze plastics (of een deel ervan) te verklaren waarom ze (in vergelijking met elkaar) deze eigenschappen hebben.
      • Van polymeren naar plastics
        In hoofdstuk 3 van het boek ‘Van keten naar kunststof’ (A.K. van der Vegt en L.E. Govaert) is opgenomen hoe de ketenlengte samenhangt met de glasovergangstemperatuur. Parameters als ketenstijfheid en grootte van de zijgroepen van de ketens komen aan bod. Je kunt bij bestaande plastics deze aspecten meenemen in je analyse. 
      • Periodieke tabel voor polymeren
        In deze tabel zie je veel plastics geordend staan op kristalliniteit en sterkte. De tabel kan je helpen uiteenlopende plastics te kiezen en in je vergelijkingen te bestuderen of de moleculaire structuur ook zo verschilt.

      Scheikunde van plastics: zelf styreen maken

      Er zijn verschillende methodes om polymeren te maken. De scheikundige mechanismes zijn verschillend (additiepolymerisatie, condensatiepolymerisatie, of nog iets anders), maar ook de manier waarop de verschillende mechanismes toegepast worden (suspensiepolymerisatie, emulsiepolymerisatie, etc) beïnvloeden het eindresultaat. Polystyreen kan door middel van zowel suspensie- als emulsiepolymerisatie gemaakt worden. Het eindresultaat is echter anders. Door de ketenlengte, aantal crosslinks en andere dingen te variëren kun je zelf plastic maken met uiteenlopende eigenschappen.

      Je verslag bestaat uit een theorie- en een resultatengedeelte. In de theorie onderbouw je welk resultaat je verwacht van je experimenten en in de resultatensectie bespreek je of ze in lijn zijn met de theorie. De uitdaging is om je experimenten slim te kiezen, zodat je zowel synthese- als eigenschappen gerelateerde aspecten kunt bespreken in je werkstuk.

      Bronnen

      • Van keten naar kunststof
        In hoofdstuk 3 van het boek ‘Van keten naar kunststof’ (A.K. van der Vegt en L.E. Govaert) is opgenomen hoe de ketenlengte samenhangt met de glasovergangstemperatuur. Parameters als ketenstijfheid en grootte van de zijgroepen van de ketens komen aan bod. Deze aspecten kun je in je eigen polymeren variëren en zo verschillende materialen maken.
      • Styreen maken
        Dit practicum uit de lesmodule “Plastic zonder olie, de natuur als fabriek” (gepubliceerd door het Betasteunpunt van Wageningen University) helpt je stapsgewijs bij de synthese van styreen.

      Scheikunde van plastics: zelf plastic maken uit zetmeel

      Er zijn verschillende methodes om polymeren te maken. De scheikundige mechanismes zijn verschillend (additiepolymerisatie, condensatiepolymerisatie, of nog iets anders). Uit aardappelzetmeel kun je ook plastics maken. Door verschillende modificaties toe te voegen aan het zetmeel, krijgt je plastic verschillende eigenschappen.

      Je verslag bestaat uit een theorie- en een resultatengedeelte. In de theorie onderbouw je welk resultaat je verwacht van je experimenten en in de resultatensectie bespreek je of ze in lijn zijn met de theorie. De uitdaging is om je experimenten slim te kiezen, zodat je zowel synthese- als eigenschappen gerelateerde aspecten kunt bespreken in je werkstuk.

      Bronnen

      • Van keten naar kunststof
        In hoofdstuk 3 van het boek ‘Van keten naar kunststof’ (A.K. van der Vegt en L.E. Govaert) is opgenomen hoe de ketenlengte samenhangt met de glasovergangstemperatuur. Parameters als ketenstijfheid en grootte van de zijgroepen van de ketens komen aan bod. Deze aspecten kun je in je eigen polymeren variëren en zo verschillende materialen maken.
      • Zetmeel maken
        Dit practicum uit de lesmodule “Plastic zonder olie, de natuur als fabriek” (gepubliceerd door het Betasteunpunt van Wageningen University) helpt je stapsgewijs bij de synthese van zetmeel.

      Scheikunde van plastics: zelf plastic maken uit chitine

      Er zijn verschillende methodes om polymeren te maken. De scheikundige mechanismes zijn verschillend (additiepolymerisatie, condensatiepolymerisatie, of nog iets anders). Uit chitosan, gewonnen uit de schaal van gamba’s, kan het plastic chitine gemaakt worden. Dit is een condensatiepolymerisatie.

      Door de ketenlengte, aantal crosslinks en andere dingen te variëren kun je zelf plastic maken met uiteenlopende eigenschappen.

      Je verslag bestaat uit een theorie- en een resultatengedeelte. In de theorie onderbouw je welk resultaat je verwacht van je experimenten en in de resultatensectie bespreek je of ze in lijn zijn met de theorie. De uitdaging is om je experimenten slim te kiezen, zodat je zowel synthese- als eigenschappen gerelateerde aspecten kunt bespreken in je werkstuk.

      Bronnen

      • Van keten naar kunststof
        In hoofdstuk 3 van het boek ‘Van keten naar kunststof’ (A.K. van der Vegt en L.E. Govaert) is opgenomen hoe de ketenlengte samenhangt met de glasovergangstemperatuur. Parameters als ketenstijfheid en grootte van de zijgroepen van de ketens komen aan bod. Deze aspecten kun je in je eigen polymeren variëren en zo verschillende materialen maken.
      • Chitine maken
        Dit practicum uit de lesmodule “Plastic zonder olie, de natuur als fabriek” (gepubliceerd door het Betasteunpunt van Wageningen University) helpt je stapsgewijs bij de synthese van chitine.

      Bioplastic en de biobased economy

      Een profielwerkstuk over bioplastics kan ook meer maatschappelijk en zelfs economisch georiënteerd zijn. Er wordt veel onderzoek gedaan naar de biobased economy. Dit is een economie waarin grondstoffen verkregen worden uit groene materialen en waarin afval ook een grondstof is. Wageningen University doet veel onderzoek naar de Biobased Economy, ook met het oog op bioplastics. Bioplastics kunnen worden geproduceerd uit bijvoorbeeld biomassa. Sommige bioplastics zijn ook bioafbreekbaar of zelfs composteerbaar. Zo kunnen bioplastics bijdragen aan een duurzamere wereld.

      Nog een stap verder gaat het Cradle-to-Cradle-principe, waarin de hoofdgedachte is dat afval niet bestaat. Er wordt niet nagedacht over het zo duurzaam mogelijk verwerken van afval tot een ander, laagwaardiger product. De insteek is dat een product of materiaal zo ontworpen wordt dat na gebruik de reststoffen direct een grondstof zijn voor een tweede levenscyclus. Juist voor bioplastics is deze filosofie heel toepasbaar en actueel.

      Bronnen

      • Biobased Economy
        In deze publicatie van Wageningen University wordt een deel van het Wageningse onderzoek naar de biobased economy beschreven. Er komen allerlei aspecten aan bod, bijvoorbeeld op het gebied van zonne-energie, bio-materialen en bio-chemicaliën.
      • Rijksoverheid
        Op deze pagina van de rijksoverheid staat veel informatie over de biobased economy. De overheid stimuleert de ontwikkeling van een biobased economy.
      • Cradle to cradle
        Op de website van een van de twee bedenkers van het Cradle-to-Cradle-principe vind je veel informatie.
      • Tegenlicht
        Deze aflevering van Tegenlicht verduidelijkt veel over het Cradle-to-Cradle-principe.