Het is plantaardig, duurzaam, schaalbaar en ontzettend sterk. En dus een veelbelovende oplossing voor het alomvattende plasticprobleem.

Vervuiling door wegwerpplastic is één van de belangrijkste milieurampen van deze generatie. Omdat plastic in het milieu amper worden afgebroken, verdwijnt het in principe nooit. Vervolgens komt het niet alleen in de oceaan, maar ook in ons eigen drinkwater en voedsel terecht. Toch is het nog niet zo gemakkelijk om een geschikte vervanging voor plastic te vinden. En dus liggen de supermarkten er nog altijd vol mee. Al kan dat dankzij een inventief en veelbelovend nieuw ontwikkeld materiaal mogelijk op korte termijn al veranderen.

Spinnenzijde
In de nieuwe studie zijn onderzoekers erin geslaagd om spinnenzijde na te bootsen. Wetenschappers zijn al langer geïnteresseerd in spinnenzijde. Spinnenzijde is namelijk één van de sterkste materialen in de natuur. Spinnen gebruiken dit om hun webben te bouwen. De spaken van een spinnenweb zijn vijf keer sterker dan een stalen draad van dezelfde dikte zou zijn. En dus kijken wetenschappers graag dit kunstje van spinnen af.

Interesse
“Ongeveer tien jaar geleden raakten we voor het eerst geïnteresseerd in spinnenzijde,” vertelt Tuomas Knowles in een interview met Scientias.nl. “We wilden graag achterhalen hoe een spin in staat is om van zijdevezels zulke sterke materialen te maken. In het begin waren we daarom vooral gedreven door nieuwsgierigheid – een vervanging vinden voor plastic was niet onze oorspronkelijke bedoeling. Maar na verloop van tijd realiseerden we ons dat de wetenschap een aanzienlijke positieve impact op onze planeet kan hebben.”

Alternatief voor plastic
Verschillende onderzoekers hebben ondertussen al bestudeerd in hoeverre spinnenzijde mogelijk als alternatief voor plastic zou kunnen dienen. En dat ziet er veelbelovend uit. Toch zitten er enkele hobbels in de weg. “Het is niet praktisch om spinnen te kweken,” vertelt Knowles. “En hoewel het mogelijk is om synthetische zijde te maken, is het een uitdaging om dit op een duurzame en kostenefficiënte manier te doen. Daarom kun je eigenlijk veel beter leren van de spin en dezelfde aanpak gebruiken om natuurlijke materialen te maken.”

Veganistisch
De onderzoekers besloten de proef op de som te nemen. En dat leidde uiteindelijk tot de ontwikkeling van ‘veganistische spinnenzijde’. “Wetenschappers hebben rechtstreeks met zijdematerialen gewerkt als vervanging voor plastic,” vertelt onderzoeker Rodriguez Garcia. “Maar in dat geval blijft het een dierlijk product. In zekere zin hebben wij een ‘veganistische spinnenzijde’ bedacht: we hebben hetzelfde materiaal gemaakt, maar dan zonder de spin.”

Plantaardige eiwitten
Het materiaal is gemaakt met behulp van plantaardige eiwitten die op moleculair niveau zijde nabootsen (zie ook de video hieronder). In de studie gebruikten de onderzoekers soja-eiwitisolaat, omdat het gemakkelijk verkrijgbaar is als bijproduct van de productie van sojaolie. Maar daar ligt zeker niet de grens. “We kunnen microplastics en wegwerpplastic fabriceren van verschillende plantaardige eiwitten,” vertelt Knowles. “We kunnen ze zelfs uit afvalproducten halen.”

Het resultaat is verbazingwekkend. Het nieuwe materiaal blijkt namelijk even sterk te zijn als veel gangbare, hedendaags gebruikte kunststoffen. Bovendien waren de onderzoekers zelfs in staat om waterbestendige coatings te maken. Daarnaast is het materiaal thuis composteerbaar, terwijl andere bioplastics vaak alleen in industriële composteerfaciliteiten kunnen worden afgebroken. “Het is een sterk, natuurlijk maar toch hoogwaardig materiaal,” vat Knowles samen. En dat betekent dat deze ‘veganistische spinnenzijde’ mogelijk een prachtig alternatief is voor wegwerpplastic.

Vaatwastabletten en wasmiddelcapsules
Nu de potentie van het materiaal is bewezen, is het tijd om het in de ‘echte wereld’ uit te proberen. En dat al op korte termijn. “We hopen volgend jaar al de eerste producten op de markt te brengen,” aldus Knowles. “We richten ons in eerste instantie op het ontwerp van sachets en capsules die voor alledaagse producten zoals vaatwastabletten en wasmiddelcapsules worden gebruikt. Bij beide toepassingen is namelijk de recycling van plastic niet haalbaar. Omdat onze materialen 100 procent natuurlijk en niet chemisch gemodificeerd zijn, veroorzaken ze geen schade wanneer ze in het milieu terechtkomen. Ze zijn eigenlijk voedsel voor microben. Dit vermindert direct de schadelijke plasticvervuiling die onze planeet zo zwaar treft.”

Het betekent dat veganistische spinnenzijde een goede stap is in de richting naar een plasticvrije wereld. Het is plantaardig, duurzaam, schaalbaar én sterk. En dus is het een veelbelovende oplossing voor vervuilend wegwerpplastic. “We weten dat plastic afval een enorm probleem is,” zegt Garcia. “Gelukkig zijn wij in een prachtige positie om er iets aan te doen.”

Wist je dat…

…ook Nederlandse onderzoekers zich bezighouden met het zoeken naar alternatieven voor plastic? Wetenschappers verbonden aan de Universiteit van Utrecht ontwikkelden een doorzichtig, UV-werend en biologisch nanopapier, dat mogelijk als vervanging voor voedselverpakkingen kan dienen. Lees hier snel verder!