Op de UT vinden zes projecten plaats op het gebied van 'plastic afval'. Ze worden gefinancierd uit het OSF (Onderzoeksstimuleringsfonds van de UT). Samen vormen de projecten het Powam-programma waar onderzoeken op het gebied van kunststofafvaltechnologie zijn verenigd. In dit bijzondere programma werken technische en maatschappijwetenschappen samen. Deze combinatie van disciplines kan de maatschappelijke haalbaarheid en de wenselijkheid van UT-onderzoek versterken.
De technische onderdelen van de Powam-projecten worden uitgevoerd bij CT: het afbreken van polymeren tot monomeren door pyrolyse, de vervaardiging van biodegradeerbare polymeren, en 'compatibilisatie van kunststofafval'. De drie maatschappelijke projecten omvatten: de bedrijfseconomische haalbaarheid van nieuwe milieutechnologieën (TBK), de maatschappelijke acceptatie van nieuwe kunststofafvaltechnologieën (WMW-Psychologie), en de politieke haalbaarheid van kunststofafvalbeleid (BSK-CSTM).
Vrijblijvend
Als coördinator zit Martijntje Smits op een interessante maar niet altijd te benijden plaats. 'Een kijkje in de keuken' van geïntegreerd onderzoek is interessant maar voor Smits is het niet eenvoudig om de onderzoekers van verschillende pluimage op elkaar af te stemmen: 'Er is sprake van een dialoog maar niet van sturing vanuit een centrale vraagstelling. In de opzet van het programma behouden de vakgebieden hun zelfstandigheid in het sturen van het onderzoek; dat kan denk ik ook niet anders. De kruisbestuiving heeft daardoor een zeker vrijblijvend karakter. Het programma is multidisciplinair in plaats van interdisciplinair. Een dergelijke samenwerking tussen zo verschillende wetenschappers is iets nieuws en de eerste ervaringen zijn aftastend. Gedurende de duur van het programma moet blijken hoe intens de samenwerking kan zijn. Dat kun je niet bij voorbaat afdwingen.'
De manier waarop de vakgroepen de projecten oppakken verschilt sterk. De ene vakgroep heeft meer mogelijkheden om de maatschappelijke relevantie die in de Powam-projecten wordt geëist, waar te maken dan de andere. Ook blijken specifiek vaktechnische onderzoekskeuzen en invalshoeken moeilijk te ondervangen met een centrale gedachte of probleemstelling.
Compatibilizers
Zo is in de vakgroep waar Martin Hackmann 'compatibilizers' ontwikkelt een algemene en fundamentele keuze gemaakt. In de vakgroep legt de opvatting van hoogleraar - en Powam-bedenker - prof. dr. J. Möller, veel gewicht in de schaal. Op zijn initiatief wordt nu de nadruk gelegd op het ontwikkelen van een nieuwe katalysator voor het maken van polypropeen (PP).
Met dit apparaat kunnen wellicht betere compatibilizers worden gemaakt waardoorde kwaliteit van hergebruikt kunststof verbeterd kan worden. Maar ook kan de katalysator voor nieuwe commerciële produkten worden benut. Smits: 'Als het onderzoek alleen daarvoor wordt gebruikt, kan er een spanning met de doelstellingen van het Powam-programma ontstaan.'
Het nieuwe PP heeft een amino-eindgroep die gemakkelijk kan reageren, zodat heel precies andere groepen in het molecuul ingebouwd kunnen worden. Ook heeft het nieuwe PP een brede molgewichtsverdeling hetgeen een gunstige eigenschap is voor een polymeer. De keuze voor de richting van het onderzoek is op dergelijke wetenschappelijke beloftes en intuïties gestoeld.
De begeleiders van Hackman hadden daarom liever gezien dat de coördinatoren van de Powam-projecten met de niet-technische kant van het programma waren begonnen: 'De vraag is of het maken van een compatibilizer voor de recycling van plastic afval wel de beste manier is om van kunststofafval af te komen'. De vakgroep van Hackman rekent het niet tot haar taak om deze vraag zelf te onderzoeken.
Biodegradatie
Dat laatste is een heel andere invalshoek dan de vakgroep waar ir. H. Stapert zijn AIO-onderzoek uitvoert. In dit onderzoek blijkt het goed mogelijk om de richting van het technische onderzoek aan te scherpen door rekening te houden met maatschappelijke factoren. Doel is het maken van 'synthetische' biodegradeerbare kunststoffen voor een lage prijs, zodat deze nieuwe materialen commercieel bruikbaar zijn.
Het maken van high-tech materialen voor gespecialiseerde toepassingen is uitdrukkelijk niet de bedoeling. Vanaf het begin van het onderzoek staat al vast dat gewerkt wordt met monomeren die commercieel gemaakt worden. De nadruk ligt op het biodegradeerbaar maken van polyethyleen tereftalaat (PET) omdat Akzo dit materiaal in haar produkten reeds verwerkt.
Veel tijd
Onverwacht veel tijd werd besteed aan een oriëntatie op de gebruikseisen die aan het biodegradeerbare materiaal gesteld moeten worden. Een voor technische wetenschappen breder dan gebruikelijke onderzoek werd hier verricht. De onderzoekers waren er in eerste instantie van uitgegaan, dat er een duidelijke vraag naar bioplastic was vanuit de maatschappij. Dit bleek bij nader inzien helemaal niet zo te zijn. In het NMP kon de onderzoeker het woord 'biodegradeerbaar plastic' zelfs niet eens vinden.
Verder is het vakgebied van biodegradeerbare kunststoffen voor milieutechnische toepassingen (door het inbouwen van enzymatisch of hydrolytisch afbreekbare verbindingen) nog erg nieuw. De industrie neemt op dit gebied nog een afwachtende houding aan en wil met de introductie van biodegradeerbaar kunststof geen risico lopen. De onderzoekers zijn daardoor gedwongen om heel praktisch te werk te gaan. Ze moeten aantonen dat op grote schaal, heel gemakkelijk, goed materiaal kan worden geproduceerd.
Naar verwachting zal het grote succes van het Japanse bio-produkt Bionolle, waar ondermeer shampoo in wordt verpakt, de interesse van Akzo en DSM aanwakkeren. Stapert wil van de marktintroductie van Bionolle leren. Hieruit kan hij afleiden aan welke voorwaarden biodegradeerbaar materiaal moet voldoen en hoe dat materiaal het best toegepast kan worden.
Back to monomers
In het derde technische Powam-project wordt onderzoek gedaan naar het afbreken van kunststof in monomeren. Voor de vakgroepleiding is een belangrijke eis dat er naast een optimaal pyrolyse-proces ook 'wetenschappelijk interessant werk' wordt afgeleverd. Professor Van Swaaij verwacht dat de belangstelling voor BTM ('back to monomers') in het bedrijfsleven geleidelijk zal groeien, omdat ze hun eigen afval moet gaan terugnemen.
BTM kan ondermeer aansluiten bij Shell dat het zogenaamde Hycon-proces ontwikkelde. Hierin kunnen residu-vergassers worden opgenomen om het proces te verbeteren. In deze vergassers kunnen gemakkelijk eenvoudige polymeren, zelfs afkomstig uit huishoudelijk afval, worden bijgepompt.
Het Powam-onderzoek moet passen in het overige werk van de vakgroep. In het begin van het onderzoek is er volgens de begeleiding nog ruimte om vrij te kiezen. Als de keuze eenmaal gevallen is, moet het 'in onvoorwaardelijk vertrouwen' worden uitgevoerd. De fundamenten van een pyrolyse-reactor, de warmte-overdracht en kinetiek behoren bij wetenschappelijk onderzoek, meer dan onderzoek naar de directe toepassingen.
De richting van het onderzoek kan moeilijk vanuit de chemische industrie worden gestuurd die nog vrij sceptisch is over pyrolyse. Toch leeft de verwachting dat zuivering en scheiding van het afval 'op de juiste specificaties', degradeerbaarheid en opwerking als bij aardolie mogelijk maakt. De vakgroep onderzoekt het proces en heeft minder behoefte om te kijken of de nauwkeurige scheidingen kunnen worden bereikt, en of industrie en publiek bereid zijn aan deze scheidingen mee te werken.
Collingridge
Volgens Smits kunnen maatschappijwetenschappers bij dit soort vragen een taak hebben. Bij de vakgroep Psychologie bijvoorbeeld onderzoekt Sabine Heremius in hoeverre nieuwe technologieën in de samenleving worden geaccepteerd. Zo kan de bereidheid van de burger om naast flessen en papier ook nog kunststof apart in te zamelen worden gemeten. De implementatie van de oplossingen die de drie vakgroepen voorstaan, staat of valt tot op zeker hoogte met deze bereidheid.
Ook bij de faculteiten BSK en BK kan vanuit maatschappelijk onderzoek worden bijgedragen aan de totale beeldvorming en haalbaarheid van de verwerking van plastic afval. Bij BSK onderzoekt Jeanette Schuddeboom of in het licht van de nieuwe technologieën kunststofafval-beleid door de overheid haalbaar is. Aswin Bartels onderzoekt bij BK hoe bedrijven verwerkingstechnologieën strategisch inschatten.
Smits: 'Bij de maatschappijwetenschappers treedt het zogenaamde Collingridge dilemma op. Volgens dit dilemma is het moeilijk om de effecten van nieuwe technologie te beoordelen als deze er nog niet is. Bij Powam speelt dit ook: als de technologie nog niet rijp is, kun je ontwikkelingen sturen maar dan is het moeilijk om inhoudelijk het naadje van de kous te weten te komen. Dat is gemakkelijker als een nieuwe technologie uitgerijpt is, maar dan ben je weer te laat om te sturen.'
Ruim een jaar na het begin van de Powam-onderzoeken is Smits als coördinator in dienst getreden. 'Ik voel me een pionier op dit terrein. In dit stadium is het maximaal haalbare om de verschillende disciplines met hun verschillende stijlen met elkaar te confronteren. Het is al heel bijzonder dat dat op de UT op deze manier gebeurt. De keuze voor de richting van onderzoek is nu eenmaal niet eenduidig, zoals ook blijkt uit de projecten zoals die nu lopen. In een voortzetting van dit onderzoek moeten in een eerdere fase de vraagstellingen van de vakgroepen op elkaar afgestemd worden.'
Egbert van Hattem
Powam-workshop op 14 december, 13.00 - 17.30 uur, TW RC B 209. Toegang vrij.
Martijntje Smits
