Nieuw wondermateriaal uit houtpulp
Door middel van een goedkoop proces kan uit houtafval nanocellulose, een biologisçh afbreekbaar materiaal worden gemaakt dat per gram maar liefst acht maal zo sterk is als staal en, ongelofelijk maar waar, elektriciteit geleidt. Heel veel plastics worden hiermee overbodig.
Het geheim van de oude bekende cellulose
Hout en andere vezelrijke plantaardige producten, denk aan papier, bestaan voor het grootste deel uit cellulose. Het is cellulose dat hout zijn enorme treksterkte en (lagere) draagvermogen geeft. Wetenschappers hebben pas sinds de komst van de scanning tunneling microscoop ontdekt dat zuivere cellulose, nanocellulose, nog vele malen sterker kan zijn dan hout.
Cellulose is namelijk opgebouwd uit een (voor mensen onverteerbare) suiker die duizenden moleculen lange ketens vormt. Omdat er in een plant allerlei moleculen omheen zitten en de celluloseketens kriskras door elkaar lopen, wordt de polymeermatrix verstoord en breken de celluloseketens gemakkelijk. Zuivere cellulose, daarentegen, waarbij de celluloseketens in elkaars verlengde liggen, biedt een enorme treksterkte die die van bestaande plastics als polyetheen en polypropeen hopeloos in de schaduw stelt.
Olie niet meer nodig voor plastic
Goed nieuws voor oliehaters, want meer dan één op de tien vaten olie eindigen als plastic. Aanvullend goed nieuws is dat de vezels niet absurd lang hoeven te zijn voor hun treksterkte, denk aan enkele duizendste millimeter. Dit betekent dat het wondermateriaal gemakkelijk verwerkt kan worden in bijvoorbeeld tasjes of de carosserie van de auto. Kortom: er is nu een bioplastic dat de functies van de meeste plastics over kan nemen.
Productie relatief eenvoudig
De cellulose-nanovezels kunnen gewonnen worden door het bronmateriaal (bijvoorbeeld houtpulp) te behandelen met enzymen, die de overige stoffen als lignine of hemicellulose losweken en afbreken, en daarna te roeren, waarna een behandeling met zuur volgt. Hierbij wordt per kg nanocellulose 1 kWh energie geïnvesteerd. Overal ter wereld, waaronder India, Zweden en de VS worden nu fabrieken voor het wondermateriaal gebouwd. Naar verwachting zal de kostprijs per kilo van de supersterke vezel over enkele jaren op slechts enkele euro’s liggen. Een ontwikkeling om in de gaten te houden.
Ik heb internet uitgekamd naar een bron voor het goedje waar je als particulier of klein bedrijf kan bestellen, maar ben er helaas niet in geslaagd. Als een lezer een bron weet, laat het dan hieronder weten, zodat de uitvinders onder ons wat leuke toepassingen kunnen bedenken voor dit spul echt mainstream gaat.
Bron
Marielle Henriksson et al., Cellulose Nanopaper Structures of High Toughness, Biomolecules, 2008
