milieu

Nederland en België gebruiken tussen de twee en drie maal zoveel als de aarde aan kan. Bron/copyright: Global Footprint Network, 2020

Vleestaks: moeten we een vleestaks invoeren om het milieu te beschermen?

Onze planeet wordt zwaar overbelast. Een van de grootste slokops qua ruimtegebruik is de landbouw, en wat dat betreft vooral de veeteelt. Het zou voor het ecosysteem van de aarde beter zijn als de veeteelt zou verdwijnen of in ieder geval ingeperkt tot dat vee, dat voor mensen oneetbare plantenresten eet. Moeten we een vleestaks invoeren?

Hoe ernstig is het probleem?

De roep om een vleestaks wordt steeds groter, en wel hierom. Op dit moment kampt de aarde met een grote ecologische overshoot. Dat wil zeggen, dat we hernieuwbare bronnen sneller opgebruiken dan ze worden vernieuwd.  Volgens het Global Footprint Network heeft Nederland al 3 mei haar rechtmatige aandeel in de hulpbronnen van de wereld opgebruikt. België maakt het zelfs nog bonter: 5 april. En dit is nog een gunstig beeld, het gevolg van de Covid-19 uitbraak. Sinds 1970, het jaar waarop de mensheid voor het eerst ‘rood’ kwam te staan is de ecologische voetafdruk alleen maar groter geworden. Dus het probleem is inderdaad ernstig. En veeteelt is een belangrijk onderdeel van deze footprint, en hiermee van het probleem.[1]

vleestaks
Nederland en België gebruiken tussen de twee en drie maal zoveel als de aarde aan kan. Bron/copyright: Global Footprint Network, 2020

Een vleestaks is geen goed idee en wel hierom

Dierlijke proteïne is het best verteerbaar van alle eiwitsoorten volgens de methodiek DIAAS, die door de FAO wordt aanbevolen[2]. Zeker opgroeiende kinderen hebben dierlijk eiwit nodig. Zelfs soja, de meest complete plantaardige eiwitbron, is nog steeds onvolledig. Ook bevat soja toxines die rauwe soja giftig maken en met behulp van traditionele technieken, zoals fermenteren, alleen met grote moeite onschadelijk gemaakt kunnen worden [3]. Uit archeologische vondsten blijken ook de nakomelingen van veehouders langer, sterker en gezonder te zijn dan de nakomelingen van mensen met een vegetarisch dieet die vaak gebreksziekten vertonen [4].

Rijke ouders hebben voldoende geld om vlees voor hun kinderen te kopen en ze gezond op te laten groeien. Nu hebben arme ouders dat geld ook, omdat vlees relatief goedkoop is. Een vleestaks zal rijke ouders die graag vlees willen eten, daarvan niet weerhouden. Het werkelijke doelwit van de vleestaks, wat de voorstanders je nooit zullen vertellen, zijn dus arme mensen, die een aanzienlijk deel van hun besteedbare inkomen aan voedsel besteden.

Met deze vleestaks worden arme ouders gedwongen om hun kinderen toxische soja of nog ergere plantaardige alternatieven voor te zetten. Met als gevolg dat ze op volwassen leeftijd eerder chronische ziekten krijgen.
Kortom: de harteloze vleestaks mag nooit worden ingevoerd, dit komt neer op de erfelijkheid van armoede en de kinderen van armen veroordelen tot een gebrekkig lichaam.

Kweekvlees, een betere oplossing dan een vleestaks

Beter geeft de overheid forse ontwikkelsubsidies aan Nederlandse firma’s die labvlees ontwikkelen, zoals Mosa Meat. Kweekvlees is qua ecologische voetafdruk vele malen minder milieubelastend. Als de kostprijs onder die van vlees van levende dieren kan worden gebracht, en op dit moment zijn de kosten al gedaald van € 250.000 tot € 9 per hamburger, is dit een betere oplossing dan de onrechtvaardige vleestaks. [5]

Bronnen
1. Global Footprint Network, Earth Overshoot Day
2. Laure Herreman et al., Comprehensive overview of the quality of plant- And animal-sourced proteins based on the digestible indispensable amino acid score, Food Science And Nutrition, 2020, DOI: https://doi.org/10.1002/fsn3.1809
3. Arlete M. Becker-Ritt, Antinutritional and/or toxic factors in soybean (Glycine max (L) Merril) seeds: comparison of different cultivars adapted to the southern region of Brazil, Journal of the Science of Food and Agriculture, 2004, DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.1628
4. Helen Thompson, Switching to Farming Made Human Joint Bones Lighter, Smithsonian magazine, 2014
5. Mosa Meat: From €250,000 To €9 Burger Patties, Clean Technica, 2019

Overzicht van het kooldioxidegehalte in de atmosfeer. Tussen 1940 en 1945 treedt een duidelijke daling op. Bron: CSIRO

Burgeroorlog goed voor het milieu

Er wonen veel mensen op deze aardkloot en ze leggen een steeds grotere druk op de natuurlijke hulpbronnen. Is een oorlog, waarin – in naam van Koning, Volk en Vaderland – leden van deze irritantste apensoort ooit elkaar lustig om zeep helpen, niet de beste manier om dit probleem op ecologisch verantwoorde manier op te lossen?

De voordelen van oorlog vanuit milieu-oogpunt
Voor de meeste mensen is oorlog een afschuwelijk drama.  Maar als we de zaak vanaf duurzaamheidsoogpunt bekijken, pakt oorlog per saldo erg gunstig uit.

Overzicht van het kooldioxidegehalte in de atmosfeer. Tussen 1940 en 1945 treedt een duidelijke daling op. Bron: CSIRO
Overzicht van het kooldioxidegehalte in de atmosfeer. Tussen 1940 en 1945 treedt een duidelijke daling op. Bron: Joanne Nova / CSIRO

Oorlog verstoort de internationale handel, wat het brandstofverbruik en consumptie flink drukt. Brandstoffen en voedsel gaan op rantsoen. De levensstandaard daalt drastisch, waardoor de bevolking veel minder energie en grondstoffen verbruikt. Verwoestende bombardementen leggen milieuvervuilende fabrieken, wegen en vliegvelden plat. Een groot deel van de mannelijke bevolking vecht aan het front in plaats van het werken in de productie, waardoor hun consumptie drastisch afneemt. Grondstoffen, arbeid en energie die in wapens en aanvallen op de vijand worden gestoken, kunnen niet meer gebruikt worden om milieuvernietigende investeringen te doen. En het belangrijkste: oorlog doodt veel jonge mannen, de grootste vervuilers.

Het wordt helemaal interessant als er een kernoorlog wordt uitgevochten. Een groot kernwapen, formaat Tsar Bomba, doodt wanneer afgeworpen boven een miljoenenstad, een groot deel van de bevolking. Met een beetje geluk ontstaat er een nucleaire winter. Een bevolkingsreductie van 90% of meer, zoals ten doel gesteld in de Georgia Guidestones, moet zonder meer haalbaar zijn.

Syrië voor (boven) en tijdens (onder) de burgeroorlog. Vooral in IS-gebied woren de klimaatsdoelstellingen ruimschoots gehaald. Xi Li/Deren LI
Syrië voor (boven) en tijdens (onder) de burgeroorlog. Vooral in IS-gebied worden de klimaatsdoelstellingen ruimschoots gehaald. Xi Li/Deren LI

Uiteraard heeft oorlog ook vervelende gevolgen voor het milieu. Denk aan het verspreiden van lood en verarmd uranium. Of radioactiviteit. Vergeet alleen niet dat de gemiddelde levensduur van een dier of plant maar enkele jaren bedraagt. Radioactiviteit is daarom veel vervelender voor mensen, denk aan de mensen uit Pripyat en Tsjernobyl, dan voor dieren. Geen wonder dat radioactieve koraalatollen zoals Eniwetok (VS) of Mururoa, waar de altijd nijvere Fransen hun quatorze juillet-vieringen met kunstig geknutselde nucleaire voetzoekers luister bijzetten, nu veranderd zijn in onderwaterparadijzen. Voor vissen dan.

Conflictzones paradijs voor dieren en planten
Niet alleen koraalatollen zijn eindelijk gespaard van roofzuchtige naakte primaten dankzij hun oorlogszuchtigheid. Of de pinguïns op de Falklands. De gedemilitariseerde zone tussen Noord- en Zuid-Korea vormt het grootste natuurreservaat van het dichtbevolkte schiereiland, waar zelfs bijna uitgestorven diersoorten zijn  ontdekt. Dit geldt ook voor de “groene lijn” tussen het door de Turken bezette deel van Cyprus en onafhankelijk Cyprus. Ook het IJzeren Gordijn tussen de twee Duitslanden creëerde stukken ongerept natuurgebied. Mijnenvelden en schietgrage soldaten beschermen land en zee beter dan zelfs de meest dolgedraaide Sea Shepherd aanhanger.

Met burgeroorlogen de aarde redden?
Bij de wereldwijde elite, zoals de steenrijke “filantroop” David Rockefeller (101; zes harttransplantaties; zes kinderen), heersen de nodige misnoegens over de vermeende overbevolking. In Rockefellers ogen is het grootste deel van de menselijke bevolking niet nodig. We worden te oud en krijgen teveel kinderen.

Van al te veel scrupules kunnen Rockefeller en zijn vriendjes in Bilderberg en de Trilateral Commission niet beschuldigd worden. Zie de gang van zaken rond de verwoesting van Libië, Irak, Syrië en Oekraïne, die rechtstreeks het gevolg zijn van Amerikaans en NAVO-beleid (dat weer voor het grootste deel bepaald wordt door Amerikaanse grootindustriëlen en bankiers). Of de keuze voor Saoedi-Arabië als bondgenoot. Het is mijns inziens niet onaannemelijk, dat Rockefellers organisaties Bilderberg en de Trilateral Commission aansturen op het uitlokken van burgerlijke onlusten en oorlogen in Eurazië om op deze manier de ‘planeet te redden’, met als prettige bijkomstigheid dat Duitsland, een gevaarlijke concurrent voor de VS en bakermat van de holocaust, voorgoed beentje wordt gelicht. De betrokkenheid van een goede vriend van Rockefeller, miljardair George Soros, bij de migrantencrisis wijst hier ook op. Hier moet denk ik grondig journalistiek onderzoekswerk naar worden verricht.

Fracking, zegen of vloek? Bron: EPA

Video: hoe werkt fracking?

Fracking is de drijvende kracht achter de enorm toegenomen aardolie- en aardgasproductie in de Verenigde Staten. Maar hoe werkt fracking precies? In deze video een heldere samenvatting.

Fracking, zegen of vloek? Bron: EPA
Fracking, zegen of vloek? Bron: EPA

In grote lijnen werkt fracking door onder een hoge waterdruk een mengsel van water en chemicaliën in olie- en gashoudende gesteentes te persen. Hierdoor ontstaat een netwerk van barsten, waardoor eerder opgesloten olie en gas vrijkomen. De giftige frackingvloeistof wordt voor een deel opgevangen en daarna in een verondersteld veilig ondergronds reservoir gepompt. De rest blijft in het gesteente achter.

Voorstanders wijzen op de grote opbrengsten aan olie en gas die hierdoor mogelijk worden. Hiermee kunnen uitgeputte olie- en gasvelden weer tot nieuw leven gewekt worden en wordt ook schalieolie en ~gas winbaar. Tegenstanders wijzen op de verwoestende gevolgen op grondwatervoorraden, want de chemicaliën die voor het proces worden gebruikt zijn uitermate giftig en zijn niet met standaard waterreinigingsmethoden te verwijderen.

Fracking levert op korte termijn een hoge opbrengst, dus winst en welvaart. De geologische schade die dit aanricht, zal daarentegen blijven zolang de aardbol door de hemelruimte wentelt. De keus is dus tussen een zware economische recessie door gebrek aan energie tot zon en kernenergie het gat kunnen vullen (wat we hadden kunnen voorkomen door veel eerder serieus onderzoek te doen naar zon en thorium), of de planeet ernstig vandaliseren. Een uitermate onaangename keus.

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.

Nanocellulose kan ook zeer veel water opnemen. Bron: Wikimedia Commons
Nanocellulose kan ook zeer veel water opnemen. Bron: Wikimedia Commons

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

 

Video: brandend leidingwater

Door de Amerikaanse fossiele-brandstofindustrie wordt het zogeheten fracking, openbreken van gesteente in gasreservoirs, aangeprezen als dé oplossing voor peak gas. En inderdaad, de gasprijzen in de VS zijn nu tot een record laag niveau gedaald. Niet alle Amerikanen zijn daar erg gelukkig mee. Deze huiseigenaar bijvoorbeeld, die tot voor kort genoot van natuurlijk bronwater uit de kraan. Bekijk de video.

Er worden voor fracking een aantal behoorlijk schadelijke chemicaliën gebruikt. Het is een niet erg visionaire oplossing, om een onvervangbaar waterreservoir te verwoesten om nog een beetje olie en gas uit de grond te persen. Het is slimmer om zuiniger om te gaan met de bestaande olie en te investeren in alternatieven, zoals zonne-energie.

Zo werkt de biogaszuiveraar Thiopaq. Bron: Paques.nl

Schoon water levert zwavel op

Dankzij een Wageningse vinding kan nu uit vervuild biogas zuivere zwavel worden gewonnen. Ook is het afvalwater nu veel schoner. Industriewater Eerbeek verdiende de aanschafkosten in één jaar terug.

Afvalwater levert veel milieuproblemen op
Industrieel afvalwater wordt doorgaans geloosd of door een dure waterzuiveringsinstallatie geleid. Hierbij wordt het afvalslib in een zuurstofarme omgeving vergist tot biogas dat net als aardgas voornamelijk uit methaan bestaat. Een belangrijk milieuprobleem is de grote hoeveelheid zwavelwaterstof (H2S), die een belangrijke fractie uitmaakt van het biogas. Dit gas, dat naar rotte eieren stinkt, is dodelijk giftig. Om die reden wordt het in bioreactoren omgezet in natriumsulfaat. Ook dit levert echter problemen op: water wordt geëutrofieerd, waardoor algenplagen ontstaan.

Zo werkt de biogaszuiveraar Thiopaq. Bron: Paques.nl
Zo werkt de biogaszuiveraar Thiopaq. Bron: Paques.nl

Probleemstof wordt waardevolle grondstof
Toenmalig hoogleraar Cees Buisman ontdekte begin jaren negentig een wereldprimeur. Hij ontwikkelde een methode, waarbij bacteriën zwavelwaterstof omzetten in zuiver zwavel en de waterstof oxideren tot water. Met zijn procédé is meer dan 99% van alle zwavelwaterstof te verwijderen. De zeer zuivere zwavel die het proces oplevert, is zeer gewild in de chemische industrie.  Zo kan je er rubber mee vulcaniseren en kunstmest van maken. Andere methoden om zwavel te winnen zijn veel bewerkelijker.

In één jaar installatie terugverdiend
Toen Industriewater Eerbeek, dat zwavel terugwint uit papierpulp, in 1993 als eerste bedrijf ter wereld Buismans bioreactor, de Thiopaq, installeerde, bleek dit een doorslaand succes. De investering van ongeveer een ton bleek per jaar maar liefst 130 000 euro op te leveren en was dus al in minder dan een jaar terugverdiend. Wereldwijd zijn ondertussen meer dan honderd Thiopaqs verkocht en de verkoop gaat door. Het gevolg is dat twee energieverslindende en milieuvervuilende processen – de verwijdering van zwavelwaterstof en het produceren van zwavel – nu steeds meer worden vervangen door dit slimme procédé.

Bron:
Wageningen World (1/2012)

Scheikundige maakt plastic van snoeihout of gras

Het begint erop te lijken dat plastic op basis van aardolie zijn beste tijd heeft gehad. Dat denkt althans hoogleraar Anorganische chemie en Katalyse Krijn de Jong (Universiteit Utrecht). Hij publiceerde in het wetenschappelijke tijdschrift Science zijn onderzoek naar een betaalbaar en schoon alternatief: groen plastic van snoeiafval, oude takken, en gras.

Boterhamzakjes van gras en plastic emmers van wilgentakken. Dankzij nieuwe methodes is dat binnenkort mogelijk. Bron afbeelding: Wikipedia

Uit aardolie worden heel veel producten gemaakt, zoals diesel, benzine, kerosine, maar ook medicijnen en schoonmaakmiddelen, antivries, verf en plastics. De Jong ontwikkelde een nieuw soort katalysator om niet-eetbare biomassa (gras, hout) om te zetten in bouwstenen voor exact diezelfde producten, maar dan zonder gebruik van aardolie. Dat is niet alleen schoner, volgens De Jong, maar ook noodzakelijk. Aardolie is duur en er is veel te weinig van om onze huidige levensstijl te handhaven. Er moet een alternatief komen dat betaalbaar is en dat niet concurreert met andere hulpbronnen, zoals voedsel.

Olifantengras
Voor alle duidelijkheid: bioplastic bestaat al veel langer, maar dan op basis van eetbare grondstoffen zoals mais, aardappels en suikerbieten. Een probleem van dit soort bioplastics is dat ze de voedselvoorziening bedreigen. Een tweede obstakel is dat deze bioplastics biologisch afbreekbaar zijn. Dit is goed voor het milieu, maar voor de bruikbaarheid en duurzaamheid van het product is het minder geslaagd. Laat een emmer van biologisch afbreekbaar plastic een tijd buiten staan en bacteriën vreten de emmer helemaal op. Het is dus geen geschikte vervanging voor plastics van aardolie.

Niet-eetbare biomassa, zoals snelgroeiende gras- en boomsoorten (olifantengras of wilgentakken) hout, gras, snoeiafval en landbouwafval is echter wel zeer geschikt als substituut. Met de door De Jong ontwikkelde katalysator – die is opgebouwd uit minuscule ijzerdeeltjes – is het mogelijk om de biomassa (in de vorm van gas) om te zetten in bruikbare bouwstenen voor plastics en andere stoffen. Voor elke ton plastic is zo’n 1,5 tot 2 ton biomassa nodig.

Door de nieuwe katalysator wordt het produceren en verwerken van bioplastics veel goedkoper. Het gebruik van ijzerdeeltjes is gunstig – het is tenslotte niet het duurste materiaal – maar ook de speciale ondergrond van de katalysator werkt kostenbesparend. Hierdoor stabiliseren de ijzerdeeltjes en gaat de katalysator langer mee en wordt daarmee ook interessant voor de chemische industrie.
Consumenten hoeven overigens niet bang te zijn dat het nieuwe bioplastic van mindere kwaliteit is, minder sterk of minder buigzaam. De eigenschappen van de bouwstenen van het bioplastic en het plastic op basis van aardolie zijn namelijk exact hetzelfde. Je kunt er dus precies dezelfde eindproducten van maken.

Zilte grond
Bioplastic klinkt dus als een prachtige oplossing, maar is het ook werkelijk milieuvriendelijk? Net als plastic gemaakt van aardolie moet ook bioplastic na gebruik worden verbrand. Hierbij komt schadelijke CO2 vrij. En er is landbouwgrond nodig om de biomassa op te kweken, wat ontbossing in de hand werkt en een gevaar is voor de biodiversiteit.

De Jong bestrijdt de kritiek: “In dit proces is de kring rond, en wordt er niks verspild. Aardolie wordt opgestookt en is voorgoed weg, maar biomassa blijft groeien door opname van CO2 en brengt tijdens dat proces weer nieuwe zuurstof in de lucht. Dit compenseert de CO2 die vrijkomt bij de verbranding.”

Om zo min mogelijk kostbare landbouwgrond te verspillen, moet de biomassa op zilte grond worden gekweekt, die boeren toch niet gebruiken om graan of aardappelen op te zetten. En er moeten harde groeiers zoals olifantengras worden gebruikt zodat de productie op gang blijft.

China
De komst van een duurzaam alternatief voor aardolie is hard nodig, aldus De Jong. Maar het is niet de oplossing voor het tekort aan brandstoffen. “We moeten met zijn allen gewoon veel minder gaan gebruiken. De wereld moet verduurzamen, want wat we nu opsouperen kan met biomassa als brandstof nooit worden bijgebeend. We zitten op de goede weg als we de helft minder gebruiken. De andere helft kunnen we dan met duurzame brandstoffen oplossen.”

Of dit economisch gezien een realistisch scenario is, daar durft De Jong nog weinig over te zeggen. Hoewel gebruik van biomassa in feite goedkoper is dan aardolie, staan de fabrieken die aardolie verwerken er al. Althans, in het Westen. In landen als China en India kunnen ze die keuze vaak nog maken. “Ik verwacht dat daar meer interesse is voor groene grondstoffen dan hier.”

De Utrechtse onderzoekers gaan in samenwerking met Dow Benelux de katalysator verder ontwikkelen. Mogelijk verschijnen hierdoor al binnen enkele jaren producten die met deze techniek zijn gemaakt.

Bron:

DUB

Publicatie van 17 februari in Science

Giovanetti ontwikkelde deze creatieve meubels van PUR. Hierbij maakte hij goed gebruik van de materiaaleigenschappen van PUR. Bron: Giovanetti Modern Art

Schimmel ontdekt die PUR-schuim kan afbreken

Polyurethaan (PUR, wat vaak in de vorm van PUR-schuim wordt gebruikt om huizen mee te isoleren) is één van de grootste nachtmerries van milieubeschermers. Het goedje is chemisch zo stabiel dat het nauwelijks uit elkaar valt; ook waren er geen organismen bekend die de stof af kunnen breken. Tot nu toe, blijkt uit een onverwachte ontdekking in de Amazone.

Giovanetti ontwikkelde deze creatieve meubels van PUR. Hierbij maakte hij slim gebruik van de materiaaleigenschappen van PUR. Bron: Giovanetti Modern Art
Giovanetti ontwikkelde deze creatieve meubels van PUR. Hierbij maakte hij slim gebruik van de materiaaleigenschappen van PUR. Bron: Giovanetti Modern Art

Toevallige ontdekking tijdens een studietrip
Elk jaar gaan onderzoekers van Yale University op reis naar het regenwoud voor de Rainforest Expedition and Laboratory cursus. Dit komt neer op het verzamelen van monsters in de lente en onderzoek in de zomer aan de monsters die zijn verzameld. Vorig jaar kweekte de groep micro-organismen die op planten in de Amazone voorkwamen, een van de belangrijkste hotspots voor biodiversiteit. Onder de monsters troffen ze de schimmel Pestalotiopsis microspora aan die polyurethaan kan afbreken.

Kracht PUR veroorzaakt milieuoproblemen
Polyurethaan is een synthetisch polymeer dat ontwikkeld werd in de veertiger jaren. Deze polymeer is sterk, duurzaam en elastisch en kan daarom rubber, verf, metalen of hout vervangen. Om die reden komt polyurethaan voor in veel onderdelen van het moderne leven: lijm, schoenen, isolatiemateriaal, onderdelen van auto’s, meubels etcetera. De duurzaamheid van de stof is ook het probleem. De chemische verbindingen in polyurethaan zijn zo stabiel dat er toe toe niet één micro-organisme bekend is dat het goedje af kan breken. Verbranden kan, maar hierbij komen schadelijke dampen vrij. Ook is het niet te vermijden dat er polyurethaan in het milieu terecht komt.

Schimmel leeft op PUR zonder zuurstof
De groep, onder leiding van professor biochemie Scott Strobel, ontdekte de schimmel P. microspora en ontdekte dat deze niet alleen leeft op polyurethaan, maar ook kan overleven op een dieet van alleen polyurethaan. Ook zeer interessant is dat de schimmel kan overleven onder zuurstofloze omstandigheden, zoals diep in vuilstortplaatsen.  De schimmel werd ontdekt in het Ecuadoriaanse deel van de Amazone door de studenten Pria Anand en Jonathan Russell. Zij identificeerden een serinehydrolase, een enzym,  dat de schimmel in staat stelt om het polyurethaan af te breken. De schimmel leeft endofytisch: op en in plantenweefsel, maar doet geen schade aan de gastheer. Er werden meerdere micro-organismen aangetroffen die zxowel vloeibaar als vast polyurethaan knen afbreken, maar alleen deze schimmel kom geheel op het pastic overleven onder zowel aerobe als anaerobe omstandigheden. Volgens de auteurs kunnen endofytische schimmels als P. microspora worden gebruikt om op natuurlijke wijze af te rekenen met hardnekkige afvalstoffen als polyurethaan. De techniek waarbij dit gebeurt is al langer bekend onder de naam bioremediatie. Je zou kilo’s sporen van P. microspora kunnen mengen met huishoudafval of hiermee bestaande afvalhopen kunnen behandelen.

Schatten aan chemische informatie
Eigenlijk is dit minder onlogisch dan het lijkt. Planten, dieren en micro-organismen zijn al miljarden jaren bezig met een chemische strijd op leven en dood om te overleven. Er bestaan natuurlijke verbindingen als lignine die qua hardnekkigheid weinig onderdoen voor plastics. Kortom: de aardse biosfeer vormt een natuurlijke scheikundebibliotheek waarin schatten aan informatie te vinden zijn. Een tweede les is dat het geen goed idee is om hotspots van biodiversiteit als het Amazoneregenwoud om zeep te helpen. Zoals deze toevallige maar zeer waardevolle ontdekking bewijst, groeien er nog tal van geheimen en nuttige soorten om te ontdekken.

Lees ook
Serendipiteit
Bacterie eet plastic in oceaan

Bronnen
Yale Students’ Trip to Rainforest Yields New Way to Degrade Plastic, Yale News (2011)
Jonathan R. Russell et al., Biodegradation of Polyester Polyurethane by Endophytic Fungi, Appl. Environ. Microbiol. (2011) vol. 77 no. 17 6076-6084. doi:10.1128/​AEM.00521-11

Gaan dit soort monsterlijk grote chemische reactortanks de weg op van de dino?

Microreactors: chemische fabrieken op zakformaat

Wie wel eens in het Botlekgebied of een ander industriegebied met chemische industrie komt, ziet al van verre de monsterachtige fractioneringskolommen en reactorvaten van olieraffinaderijen en dergelijke opdoemen. Ook in de fijnchemie is een reactorvat van minstens enkele kubieke meters standaard. Daar zou wel eens totaal verandering in kunnen komen met een nieuw, microscopisch klein type reactor. Eindelijk een einde aan chemische milieurampen?

Batchproces en continuproces
Er zijn twee fundamenteel verschillende manieren om chemische reacties in een fabriek plaats te laten vinden. De eerste is een tank vol laten lopen met de uitgangsproducten en na een bepaalde tijd het reactieproduct afvoeren, een batchproces. Soep koken is een typisch voorbeeld van een batchproces. Je gooit alles in een pan en het reactieproduct is na enige tijd klaar. Gaat er wat mis, bijvoorbeeld omdat de pan aan is gebrand of omdat je teveel zout in de soep hebt gegooid, dan kan je de hele pan soep weggooien. Dit is, met het voortdurend moeten schoonmaken (bij de soepproductie ook wel bekend als “afwas”),  een belangrijk nadeel van batchproductie. Ook moet je voortdurend roeren en willen ondanks alle goede zorgen nog wel eens ongerechtigheden achterblijven.

De tweede mogelijkheid is een continuproces, zoals bijvoorbeeld in een geiser, waar aardgas en zuurstof met elkaar reageren en zo waterdamp, kooldioxide en – waar het uiteraard om gaat – warmte voor het water leveren. Dit is voor soep minder praktisch omdat de hoeveelheden domweg te groot zijn.Voor massaprocessen is dit zeer interessant omdat er een continue stroom ontstaat en het proces veel scherper te controleren is.

Gaan dit soort monsterlijk grote chemische reactortanks de weg op van de dino?
Gaan dit soort monsterlijk grote chemische reactortanks de weg op van de dino?

Microreactor
Kortom: wat je wilt is een continuproces dat bij wijze van spreken ook druppels per seconde kan produceren. Erg belangrijk voor de kleinchemie, zoals bijvoorbeeld voor medicijnen en pigmenten. Precies dat hebben onderzoekers van de Zwitserse Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, vakgroep Katalytische Reactieontwerp (GGRC), bereikt. In hun nieuwe ontwerp voor een reactor wordt de vloeistof in zeer kleine volumes onderverdeeld: microkanaaltjes met elk een doorsnede van enkele honderden micrometer.

Veiliger, betere kwaliteit, minder milieuvervuiling en efficiënter
Het voornaamste voordeel is de veel hogere veiligheid, aldus hoogleraar en vakgroepvoorzitter Lioubov Kiwi. De explosie of giftige werking van een vat met duizenden liters chemicaliën is uiteraard veel groter dan diezelfde chemicaliën in een haarvat. Ook kan de temperatuur – essentieel voor het regelen van thermodynamische evenwichten en hiermee dus de reactie – veel nauwkeuriger worden geregeld. Ook werkt dit nieuwe systeem continu. Aan de ene kant worden de uitgangsstoffen aangevoerd, aan de andere kant het reactieproduct afgetapt.

Kleiner en beter, dus goedkoper
Dat is nog niet alles. Ook bespaart de nieuwe reactor maar liefst twintig procent op de aanvoer van materialen (waardoor ook veel minder chemisch afval wordt geproduceerd). Ook is de nieuwe installatie tien keer zo klein als de bestaande, monsterachtige reactorvaten. Tot slot is de productkwaliteit veel beter. Volgens een insider in de medische wereld waarmee Visionair contact heeft, is de armzalige kwaliteit van de gezuiverde werkzame stof in medicijnen vaak een reden dat patiënten in de praktijk minder goed reageren op medische preparaten dan testgroepen, die met zeer zuivere, op kleine schaal ‘analytic grade’ geproduceerde werkzame stof worden behandeld. Kortom: niet alleen het milieu en de portemonnee, maar ook de gezondheid zou wel eens wel kunnen varen bij deze opmerkelijke uitvinding.

Bronnen:
EPFL News, 2012
Madhvanand Kashid, Albert Renken en Lioubov Kiwi, Mixing efficiency and energy consumption for five generic microchannel designs, Chemical Engineering Journal, 2011

Zonne-energie voor consumenten in NL al meer dan 40% goedkoper

De prijzen voor PV-zonnepanelen zijn de afgelopen 2 jaar enorm gedaald. Veel mensen weten dan ook (nog) niet dat stroom uit zonnepanelen in Nederland inmiddels ruim 40% goedkoper is voor consumenten, dan als ze stroom kopen bij de energieleverancier.  Zelf stroom uit zonnepanelen opwekken kost vandaag de dag slechts 14 cent per kWh. Zet dit af tegen de gemiddelde prijs van 25 cent per kWh die de energieleveranciers vragen en dan wordt al snel duidelijk dat zonne-energie een van de beste inversteringen is die een huishouden op dit moment kan doen.

Ziet het gemiddelde dak in Nederland er over 5 jaar zo uit?

Voor de liefhebbers een korte berekening om te laten zien hoe we aan deze bedragen komen. Waar zonnepanelen een jaar geleden nog rond de €3,20 per WattPiek lagen is dit inmiddels naar beneden gegaan naar rond de €2,20. Dit zijn bedragen inclusief omvormers, installatie van de panelen en het aanpassen van de meterkast. Over de 25 jaar levensduur van zonnepanelen bereken we daarnaast jaarlijks 1% onderhoudskosten van het systeem en komen zo op een totaalbedrag van €2,75 per WattPiek aan investeringskosten. In deze berekening zijn we conservatief en berekenen we dat elke WP aan zonnepanelen jaarlijks 0,77 kWh aan stroom oplevert. Over 25 jaar resulteert dit in 19,13 kWh. De stroom uit je eigen zonnepanelen komt hierbij op een bedrag van 14 cent per kWh. Als je dit vergelijkt met de 25 cent per kWh die je bij de energieleverancier betaald wordt het al snel duidelijk hoeveel goedkoper zelf zonnestroom opwekken in Nederland vandaag de dag is.

Het is dan ook een raadsel waarom we in Nederland bezig zijn met het bouwen van vervuilende kolencentrales naast ons werelderfgoed de Waddenzee. Ook Maxime Verhagen, die druk op zoek lijkt naar een commissariaatje voor na zijn politieke carrière, kan wellicht beter op iets anders gaan inzetten dan kerncentrales.

De zon is een energiebron die tot aan het einde der dagen van de aarde volop hernieuwbare energie kan leveren.
De zon is een energiebron die tot aan het einde der dagen van de aarde volop hernieuwbare energie kan leveren.

Een beter milieu begint bij jezelf en het levert in dit geval economisch ook behoorlijk wat op. Ook als land is het veel slimmer om grootschalig zonne-energie (en andere hernieuwbare energiebronnen) te gaan winnen omdat dit Nederland onafhankelijker maakt van fossiele  en nucleaire energiebronnen, het scheelt vervuiling, het geld voor energie wordt in de het eigen land rondgepompt en bloed zo niet uit je economie weg,  en tot slot zorgt het voor werkgelegenheid in de regio in plaats van in Rusland en Saudi Arabië.

Voor mensen die meer willen weten over het hoe en wat van PV zonnepanelen is het dossier zonne-energie interessant. Hier komen vele aspecten van zonne-energie aan bod zoals: leveranciers, installatie, ligging panelen etc. Voor mensen die zelf geen geschikt dak hebben zijn coöperatieven zoals de Zonvogel een prima manier om toch mee te kunnen doen met het opwekken van eigen zonnestroom maar dan wellicht via een geschikt dak van een ander.

Mochten mensen mijn rekenmodel nader willen bestuderen stuur dan een mailjte naar info@permacultuurnederland.org met dit verzoek. Ik kan het model dan in Excell vorm opsturen. Of ga zelf aan het rekenen met dit online rekenmodel.

Zie ook:
Hernieuwbare energie inplaats van oorlog