De auto van suiker, vlas en tomatenschillen is weer een stapje dichterbij

Gepubliceerd op 14 januari 2019

Je parkeert je auto in een weiland en vijf jaar later is-ie weg! Opgelost, opgenomen door de natuur. Klinkt prachtig, maar zover is het voorlopig nog lang niet. Toch krijgt de ‘biobased’ auto voorzichtig vorm. Natuurlijke materialen, biologisch afbreekbaar, vervangen plastics op petroleumbasis.


Tekst Jens Holierhoek

Fotografie Bart van Overbeeke

Een gemiddelde auto bestaat voor zo’n 10 procent uit plastic. Of zo’n 100 kilo, want een compactmodel auto weegt al snel een ton. Al dat kunststof is bijzonder belastend voor het milieu. Aardolie vormt immers de basis én plastic is niet biologisch afbreekbaar. En er is nog meer slecht nieuws: het kunststofgebruik in de auto-industrie neemt alleen maar toe. In de strijd om auto’s steeds lichter en efficiënter te maken, gebruiken autofabrikanten steeds vaker plastic. Je vindt het dan ook overal terug: in het interieur, in het bagageruim én onder de motorkap.

Sojabonen

Gelukkig grijpen autofabrikanten in. Zeker de laatste tien jaar zoeken ze naar materialen die het plastic kunnen vervangen. Ze gebruiken gerecyclede materialen – van oude spijkerbroeken tot verpulverde dollars – én biobased onderdelen. ’Biobased’ staat voor onderdelen die gemaakt worden van natuurlijke, biologisch afbreekbare materialen. Denk aan soja, vlas of kokosnoot. Een grote autofabrikant als Ford verwerkt gemiddeld 31.251 sojabonen in elk model. Ze vormen de basis voor het schuim waarmee de stoelen en hoofdsteunen zijn gevuld. Het goedje is dertig procent lichter – en bijna een kwart meer hernieuwbaar – dan schuim op basis van petroleum.

Het kunststofgebruik in de auto-industrie neemt alleen maar toe. In de strijd auto’s steeds lichter en efficiënter te maken, gebruiken autofabrikanten steeds vaker plastic

Op die manier gebruikt Ford op jaarbasis 2,25 miljoen liter minder aardolie. Ook zweren de Amerkanen bij rijst(vliezen), castorbonen, jute en kenaf (hibiscus). Het natuurlijke materiaal wordt voornamelijk gemengd met kunststof om het sterker te maken. Ander ‘groen’ materiaal dat Ford gebruikt is tarwestro, het bijproduct van de tarweoogst, en het ‘haar’ van de kokosnoot voor de matten in de bagageruimte. Daarnaast onderzoeken ze bovendien de toepassingen van tomatenschillen, bamboe, agavevezels, algen en paardenbloemen.

Plantpower

Wie denkt dat Ford wel zo’n beetje alle mogelijke natuurlijke materialen in het vizier heeft, heeft het mis. Mercedes-Benz gebruikte in het verleden onder meer bananenblad, vlas en hennep in zijn modellen. Zoete aardappels en suikerriet (o.a. Toyota) en hout- en katoenvezel (o.a. BMW) zijn andere dankbaar gebruikte natuurlijke materialen in de auto-industrie. Vooral de vezels van plantensoorten zijn geliefd om plastics te versterken; ze zijn vaak licht, sterk en goedkoop (zeker als het afvalproducten zijn). Plastics werden in het verleden vaak met glasvezel versterkt. Alleen zo kon echt hard kunststof worden verkregen. Inmiddels is dat veel vaker vlasvezel. Dat kost minder energie om te produceren, is lichter en sterker en verhoogt de herbruikbaarheid na de sloop van de auto.

Bioplastics

Hoewel de genoemde natuurlijke materialen vaak een mix met plastic op aardoliebasis vormen, bestaan er ook zogenaamde bioplastics. Dat plastic heeft een natuurlijke basis. Populair is kunststof gemaakt van polymelkzuur (PLA). Polymelkzuur is te verkrijgen door suikers – uit suikerriet of maiszetmeel – te fermenteren tot melkzuur. Dat melkzuur is vervolgens te polymeriseren, ofwel er wordt biobased plastic van gemaakt. Een andere bekende bioplastic is Solanyl, een plastic gemaakt uit zetmeelresten.

Langzame ontwikkeling

Een autofabrikant als Ford mag trots zijn dat het negen natuurlijke – en dus duurzame – materialen in haar productiemodellen gebruikt, maar toch staat de biobased auto pas in de kinderschoenen. Van de 40.000 onderdelen die een Ford een Ford maken zijn slechts 300 onderdelen opgetrokken uit hernieuwbare materialen. En dan hebben we het over zaken als muntenbakjes, armleuningen en deurpanelen. Uiteindelijk is een gemiddelde Ford nog 75 procent van staal.

De vezels van plantensoorten zijn geliefd om plastics te versterken; ze zijn vaak licht, sterk en goedkoop

En dan te bedenken dat het idee van de biobased auto al bijna tachtig jaar oud is. In 1941 experimenteerde grondlegger Henry Ford al met de ‘Soybean Car’. Voor de veertien plastic panelen die hij op het frame had laten bevestigen, gebruikte hij sojabonen, tarwe, hennep en vlas als basis. Ook al uit de oude doos: in 1994 rustte Mercedes-Benz zijn E-Klasse uit met plastic deurpanelen waarin jute was verwerkt. Zijn vlaggenschip, de majestueuze S-Klasse, had in 2006 al voor 43 kilo aan hernieuwbare materialen aan boord. De criticus vraagt zich af: waarom zijn we nog niet verder?

Geldkwestie

Wie de geschiedenis van de ontwikkeling van biobased onderdelen bij Ford bestudeert, krijgt het meest logische antwoord: het draait om de centen. Al in de late jaren negentig was het ‘kunststoffenteam’ bij Ford bezig met een plastic op basis van natuurlijke grondstoffen. Geïnspireerd op de ‘Soybean Car’ kwam sojaboonolie als mogelijke grondstof bovendrijven. Het duurde nog zeker een decennium voordat het hogere management van Ford overstag ging. De reden? De olieprijs steeg tot ruim 160 dollar per vat. De eerste stoelen gevuld met sojaboonschuim vonden hun weg naar de iconische Mustang in 2008.

Circulaire auto

Dat een volledige auto bouwen op basis van biobased materialen wél kan, bewijzen studenten van de TU Eindhoven. Vorig jaar introduceerden zij de ‘Lina’, een auto gemaakt van vlas. Zowel het chassis en plaatwerk waren opgetrokken uit een composiet op basis van het sterke natuurlijke materiaal. De Lina is bijna volledig biologisch afbreekbaar. Volgens het team dat de Lina bouwde heeft vlas een zeer stevige structuur. Door de vezels over elkaar heen te leggen, krijg je platen die minstens net zo sterk zijn als carbon of aluminium. In 2018 deden de Eindhovense studenten het nog eens dunnetjes over met de ‘Noah’, de eerste echte circulaire auto ter wereld. Naast vlas werd ditmaal rietsuiker gebruikt. Door een vernuftig, chemisch proces zijn de twee hoofdbestanddelen samen tot een bioplastic omgezet. De 350 kilo zware Noah is net als zijn zusje de Lina biologisch afbreekbaar, maar gaat nóg een stapje verder: het bindmiddel (PLA) en de vlasstructuur zijn nu zelfs van elkaar te scheiden als de auto is afgedankt. Van de carrosserie van de Noah blijft dus helemaal niets meer over. Alleen voor het batterijpakket is nog geen oplossing.

Licht aan de horizon

Op korte termijn zullen we nog niet in een volledig plantaardige BMW, Ford of Suzuki stappen, maar de studenten van de TU Eindhoven denken dat de auto-industrie wel een volgende stap kan maken. Bodydelen van vlasvezel zien ze als een eerste toepassing. Volgens het team achter Noah zijn ze biobased, licht en sterk. En bij een botsing versplinteren ze niet, zoals het dure carbon wél doet. Maar het zijn niet alleen de studenten die positief zijn, ook een belangwekkende organisatie als de OESO (die als doel heeft: het bevorderen van economische samenwerking en ontwikkeling tussen de 36 aangesloten landen) ziet kansen voor biobased autobanden die gemaakt zijn van paardenbloemen en vloermatten van suiker. De organisatie praat zelfs over een scharnierpunt: “Het idee dat we chemicaliën in micro-organismefabrieken kunnen maken in plaats van olieraffinaderijen, komt van de grond. Het betekent een schonere, meer duurzame toekomst van fabricage.” Zo noemt de OESO grafeen als een belangrijk materiaal dat van sojaboonolie kan worden gemaakt. Het nu nog zeer kostbare grafeen geleidt elektriciteit beter dan koper en is daarmee uitermate geschikt voor verwerking in het accupakket van elektrische auto’s. En zoals de Nederlandse Noah bewijst: daarmee is het laatste en tot nog toe missende puzzelstukje gelegd.