Dit artikel is na publicatie geredigeerd, nadat de redactie was geattendeerd op feitelijke onjuistheden. In de oorspronkelijke versie stond onder meer dat piepschuim niet biologisch afbreekbaar is in de natuur.
Onderzoekers van de TU Dresden hebben een milieuvriendelijk alternatief uitgevonden voor geëxpandeerd polystyreen, beter bekend als piepschuim. Onderzoekers hebben uit recyclebaar papierafval een sterk isolerend materiaal weten te maken dat makkelijk kan worden afgebroken en gerecycled.
Piepschuim blijft 100 jaar in de natuur
Gewoon piepschuim is gemaakt van bolletjes polystyreen, die bij verwarming uitzetten tot vele malen hun oorspronkelijke grootte. De druk in de bolletjes wordt opgeheven, zodat ze niet inklappen, en uiteindelijk worden ze gevormd en afgekoeld tot het gewenste eindproduct. Het resultaat is een materiaal met een extreem lage dichtheid maar een zeer hoge thermische isolatiecapaciteit.
Dankzij de snelle materiaaluitzetting bestaat piepschuim voor circa 98% uit lucht en slechts 2% uit polystyreen. De combinatie van de vele luchtbellen en het weinige warmtegeleidende thermoplastische materiaal verhindert dat er warmte door het materiaal stroomt.
Piepschuim wordt daarom vaak gebruikt als verpakking, vooral voor voedseltransport, omdat een piepschuimbakje makkelijk warm of koud te houden is. De keerzijde van de medaille is dat het populaire materiaal het milieu sterk belast, doordat het honderden jaren kan duren voor het is afgebroken.
Onderzoekers vonden piepschuim in de maag van diverse zeedieren. De kunststof bevat gevaarlijke chemicaliën en kan hun spijsverteringsstelsel blokkeren. Zo zijn er op Antarctica grote stukken piepschuim aangetroffen, waarvan fragmenten hun weg hadden gevonden naar de maag van kleine geleedpotigen.
Gerecycled papier moet de kou vasthouden
De onderzoekers van de TU Dresden hebben dit probleem opgelost door polystyreen weg te laten. Hoe het piepschuimachtige materiaal precies wordt geproduceerd is voorlopig een bedrijfsgeheim, aangezien het materiaal is ontwikkeld in samenwerking met het Duitse bedrijf easy2cool.
Volgens de onderzoekers gaat het echter om het verwerken van papierpulp, die wordt gemengd en gedroogd tot een mat van cellulosevezels.
Net als piepschuim heeft de mat een lage dichtheid en is hij bij uitstek geschikt voor het isoleren van warmte of kou. Volgens projectcoördinator Thomas Schrinner komt dit doordat de cellulose weinig warmtegeleidende eigenschappen heeft. De voorlopige resultaten zijn zo goed dat het materiaal qua isolerend vermogen niet onderdoet voor piepschuim.
3 cm dikke matten van het nieuwe milieuvriendelijke vezelmateriaal van gerecycled papier (l) en pure cellulose (r). Het materiaal heeft een dichtheid van circa 30 kg per kubieke meter, waar dat voor piepschuim tussen de 10 en 45 kg per kubieke meter bedraagt.
‘De uitdaging was om cellulosevezels zodanig te behandelen dat de vezelmatten een voldoende lage dichtheid krijgen en toch een optimaal isolerend vermogen,’ legt Thomas Schrinner uit in een persbericht van de TU Dresden, en hij vervolgt:
‘Dankzij het lage warmtegeleidingsvermogen van cellulose zijn de isolerende eigenschappen van de duurzame vezelmatten beter dan die van de meeste andere bekende materialen.’