Normaal gesproken is rubber na gebruik niet te recyclen en in andere vormen te gieten. Daardoor stapelen afgedankte autobanden en andere rubberen producten zich letterlijk op. Gronings promotieonderzoek biedt nu uitzicht op verandering. Chemicus Laurens Polgar ontwierp een rubber dat bij een verhoogde temperatuur weer een beetje vloeibaar wordt, zodat het is te hergebruiken in nieuwe producten.
Natuurrubber komt bijna vloeibaar uit de boom. Het wordt pas elastisch en stevig door een behandelstap waarbij dwarsverbindingen ontstaan tussen de lange ketenvormige moleculen van het rubber, de zogeheten ‘vernetting’ (in het Engels: crosslinking).
Maar voor het eventueel hergebruiken van rubber is die vernetting juist slecht nieuws. Als je probeert om de dwarsverbindingen te verbreken, gaan de rubberketens zelf ook kapot. ‘Het zijn chemisch gezien precies dezelfde soort verbindingen, dus je kunt de dwarsverbindingen niet kapotmaken zonder daarbij ook de rubbermoleculen te slopen’, legt ir. Laurens Polgar uit, die morgen aan de Rijksuniversiteit Groningen op het onderzoek promoveert.
Zacht en vervormbaar
Daar legde Polgar zich echter niet bij neer. Hij ging aan de slag met het idee om een nieuw soort rubber te ontwerpen waarbij de dwarsverbindingen te verbreken zijn met een temperatuursverhoging, terwijl tegelijkertijd de rubberketens intact blijven. En dat is hem gelukt.
Polgar nam een commercieel verkrijgbaar synthetisch (dus niet uit een boom) rubber en ging aan de slag met het aanbrengen van nuttige groepen aan de zijkant van de molecuulketens. Het aanleggen van deze dwarsverbindingen leidde tot een rubbermateriaal dat goede mechanische eigenschappen heeft en met behulp van een temperatuursverhoging tot zo’n 180 °C weer zacht en vervormbaar wordt. Het materiaal is dan in een mal te stoppen, zodat uit het oude materiaal een nieuw product wordt gemaakt.
Autobanden
In principe is rubber op deze manier oneindig vaak te recyclen. Of dit in de praktijk ook zo werkt, moet nog worden uitgezocht. Een materiaal zal er door verhitten altijd een beetje in kwaliteit op achteruitgaan.
De nieuwe methode is verder niet geschikt voor rubberen producten die bij gebruik warm worden, zoals autobanden. Daarbij breekt al een deel van de dwarsverbindingen op een moment dat dit nog niet gewenst is. Maar voor andere rubberen producten, zoals fietsbanden, dakbedekking, en afdekstrips en -ringen zou dit geen probleem moeten zijn.
Nieuw rubber maken
Hoe slim de aanpak van Polgar ook is, hij vormt geen oplossing voor de grote bergen afgedankt rubber die er nu al zijn. Dat materiaal is immers niet uitgerust met de bijzondere dwarsverbindingen en is daardoor niet te ‘resetten’. ‘Het zal dus moeten komen van bedrijven die bereid zijn om deze nieuwe vorm van rubber te gaan maken’, zegt Polgar. ‘Ik heb al aangetoond dat dit economisch zin heeft. Bij een of twee keer hergebruik van het rubber heeft een bedrijf de extra kosten eruit die vooraf zijn gemaakt.’
Verschillende bedrijven volgen het werk van Polgar dan ook op de voet. ‘Ik kan geen namen noemen, want we zijn bezig met het aanvragen van patenten.’ Zelf mag hij zich nog twee jaar in Groningen bezighouden met het onderwerp, want dankzij de positieve resultaten uit zijn promotieonderzoek hebben de bedrijven hiervoor geld vrijgemaakt.
Laurens Polgar promoveert op vrijdag 24 maart op zijn onderzoek. Meer informatie bij de Rijksuniversiteit Groningen.
Openingsbeeld Laurens Polgar
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.