Nieuw plantaardig plastic biedt kansen voor foodsector

Biobased plastics zijn volop in ontwikkeling, maar de praktijk blijft lastig. Een materiaal moet sterk zijn, bestand blijven tegen vocht en na gebruik afbreken. Onderzoekers uit Wageningen, Amsterdam en China zetten nu een nieuwe stap. Zij ontwikkelden een plantaardig plastic dat deze eigenschappen combineert. De resultaten verschenen in Nature Communications.

Eiwit uit maïs

Het nieuwe materiaal kreeg de naam plantymeer. De onderzoekers maakten het uit zeïne, een eiwit uit maïs. Dat eiwit staat al decennialang bekend als grondstof voor vezels en bioplastics.

Voor het plantymeer lossen de onderzoekers het eiwit op in ethanol en water. Daarna brengen ze het mengsel naar een omslagpunt. Er ontstaat een dikke, stroperige eiwitfase. Promovendus Yijie Wang perste die door een kleine opening. Ook rolde hij het materiaal uit over een vlakke plaat. Na droging ontstonden draden en folie.

Volgens Renko de Vries, universitair hoofddocent Physical Chemistry and Soft Matter, gebeurt het belangrijkste tijdens die bewerking. De mechanische kracht verandert de structuur van de eiwitketens. Daardoor ontstaan dwarsverbindingen, zonder chemische toevoegingen. Het resultaat is een plastic dat sterker is dan veelgebruikt polyethyleen.

Beter tegen water

Vocht blijft een lastig punt bij bioplastics. Plantymeer presteert daar beter dan plastic op basis van soja. Na een uur onder water nam de folie 25 procent van zijn eigen gewicht aan water op. Bij plastic op basis van soja is dat 175 procent. PET blijft met maximaal 0,1 procent nog duidelijk beter.

Het grootste deel van het materiaal breekt binnen vier weken af. Volgens de onderzoekers blijven daarbij geen microplastics achter.

Nog geen verpakking

De Vries ziet vooral kansen in de landbouw. Daar weegt afbreekbaarheid vaak zwaarder dan de hoogste prestaties. Wouter Post, onderzoeker duurzame plastic technologie in Wageningen, ziet ook mogelijkheden voor wegwerpproducten. Hij noemt plastic bestek, bordjes en rietjes als voorbeelden.

Voor toepassingen in verpakkingen is verder onderzoek nodig. Tot nu toe maakten de Chinese onderzoekers ongeveer één vierkante meter folie. Opschaling lijkt technisch haalbaar, maar maïseiwit vormt een knelpunt. “Eiwitten zijn waardevol en concurreren met voedsel of diervoeding”, zegt De Vries. Daarom kijken de onderzoekers ook naar veren uit de pluimveesector en reststromen uit de bierproductie.

Wur.nl