Het is het eerste plastic dat volledig circulair is.

Het is onderzoekers gelukt om honderd procent recyclebaar plastic te fabriceren dat in feite het eeuwige leven heeft. Dit proces werkt eigenlijk net zo als Lego speelgoed; op moleculair niveau wordt het uit elkaar getrokken om vervolgens weer keer op keer in een andere vorm, textuur en kleur in elkaar te zetten. Het nieuwe materiaal heeft de naam PDK gekregen.

Recyclebaar
Op dit moment is nog niet al het plastic 100 procent recyclebaar. Dat komt omdat er aan plastic verschillende chemicaliën worden toegevoegd, zoals weekmakers om kunststoffen flexibel te maken of juist stoffen om plastic harder te maken. Tijdens de verwerking van het plastic in recyclefabrieken wordt het plastic met elkaar gemengd en tot stukjes gemalen. Maar wanneer de in stukjes gehakte kunststoffen worden omgesmolten tot een nieuw materiaal, is het moeilijk te voorspellen welke eigenschappen het van het originele kunststof zal ‘erven’. En hierdoor neemt de kwaliteit van het plastic af.


Deze time-lapse video toont een stuk PDK-plastic in zuur terwijl het wordt afgebroken tot moleculaire bouwstenen (monomeren). Afbeelding: Peter Christensen/ Berkeley Lab

Circulair
“De meeste kunststoffen zijn nooit gemaakt om vervolgens gerecycled te worden,” zegt ook hoofdauteur Peter Christensen. Maar het is de onderzoekers nu gelukt om een circulair materiaal te maken waarvan de originele bouwstenen keer op keer hergebruikt kunnen worden om een nieuw product te maken met dezelfde kwaliteit. Hoe? Door het plastic allereerst in een sterk zure oplossing te leggen (zie afbeelding hiernaast). Het zuur helpt mee om de bindingen tussen monomeren (korte, koolstofhoudende verbindingen) te verbreken en ze te scheiden van de chemische additieven die kunststof zijn uiterlijk geven.

Nieuwe producten
Vervolgens kunnen deze teruggewonnen PDK-monomeren opnieuw worden omgezet in polymeren (grote moleculen). En deze gerecyclede polymeren kunnen nieuwe plastic materialen vormen, zonder de kleur of andere kenmerken van het oorspronkelijke materiaal te erven. Het betekent dat je kapotte zwarte horlogeband een nieuw leven kan vinden als een computertoetsenbord als het gemaakt is van PDK-plastic. En vervolgens kan deze aan het einde van zijn leven ook weer omgezet worden in een nieuw product, keer op keer op keer.

In tegenstelling tot conventionele kunststoffen, zouden de monomeren van PDK-plastic kunnen worden teruggewonnen. Samengestelde additieven kunnen simpelweg worden opgebroken door het materiaal in een sterk zure oplossing te leggen. Afbeelding: Peter Christensen et al./Berkeley Lab

De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat hun nieuwe recyclebare plastic een goed alternatief kan vormen voor de vele niet-recyclebare kunststoffen die op dit moment nog gebruikt worden. Op die manier kan het plastic dat nu nog op stortplaatsen of in de oceaan eindigt, teruggedrongen worden. De onderzoekers zijn van plan om hun methode verder uit te breiden en ook te kijken of bio-based materialen werken.