In een zet die zeker milieuactivisten zal verheugen en iedereen die ooit heeft geprobeerd een pvc-buis te recyclen in verwarring zal brengen, hebben onderzoekers van Virginia Tech uitgevonden hoe ze polyvinylchloride (pvc) - een van de meest beruchte moeilijk te recyclen plastics - kunnen omzetten in polyalfaolefine, een belangrijk ingrediënt in motorolie en andere smeermiddelen.

Het proces, gepubliceerd op 5 augustus in Nature, pakt twee problemen tegelijk aan: de plasticafvalcrisis en de milieukosten van de productie van industriële smeermiddelen. Pvc is een recyclingnachtmerrie omdat het chloor bevat en een bonte verzameling additieven, afhankelijk van de productieoorsprong, waardoor er veel op stortplaatsen belandt. Ondertussen eist 's werelds onverzadigbare honger naar motorolie - gebruikt in alles van grasmaaiers tot straalmotoren - een aanzienlijke milieutol. Dus waarom zou je het ene probleem niet gewoon in het andere veranderen?

De methode is bijna onthutsend eenvoudig: neem pvc (vergelijkbaar met wat in je loodgieterij, ramen en creditcards zit), los het op in een oplosmiddel, voeg aluminiumtrichloride en alfa-olefinen toe, verhit tot 70 graden Celsius gedurende drie uur, en - voilà - je hebt een dik, bruikbaar smeermiddel. Het is net koken, maar dan met meer gevaarlijke chemicaliën.

"Ten eerste hebben we bewezen dat het haalbaar is om plasticafval te gebruiken om hoogwaardige smeermiddelen te maken. Ten tweede zijn deze smeermiddelen groen en kunnen ze voldoen aan de opkomende behoefte aan duurzaamheid van de markt," zei Guoliang "Greg" Liu, de chemicus en chemisch ingenieur die het onderzoek leidt.

Het project bouwt voort op eerder werk van Liu's team, gepubliceerd in Science en Nature Sustainability, waarbij ander plasticafval werd omgezet in oppervlakteactieve stoffen voor zepen en wasmiddelen. Na dat succes richtten ze hun aandacht op pvc. Het team, door Liu liefkozend "de drie musketiers" genoemd, bestond uit promovendus Eric Munyaneza Nuwayo, scheikundestudent Connor S. Thompson en eerstejaars promovendus Abby Civiello.

Aanvankelijk probeerden de onderzoekers de chlooratomen van pvc te vervangen door andere chemische groepen, maar de resultaten waren "zacht, enigszins kleverig" en volstrekt onindrukwekkend. Toen had Liu een eurekamoment: "Als dit polymeer zo kleverig en zacht is, waarom breek ik de polymeerketens dan niet gewoon af tot kleinere segmenten?" Deze strategiewijziging leidde tot de doorbraak.

Om hun creatie te verifiëren, stuurde het team monsters naar Ali Erdemir van Texas A&M University voor tests, werkte samen met William Goddard van Caltech voor chemische berekeningen, en werkte samen met Virginia Tech-collega Xi Chen voor economische en productiemodellen voor opschaling.

De onderzoekers streven ernaar het proces duurzamer te maken en de olie breder beschikbaar te stellen. Zoals Liu het verwoordde: "Smeermiddelen zijn de stille helden. We beseffen vaak niet dat ze bestaan, maar ze werken rustig door. We willen de olie op grotere schaal kunnen produceren om meer mensen in de wereld te bereiken."

Dus de volgende keer dat je de olie van je auto ververst, neem dan even de tijd om de pvc-buis te bedanken die misschien een vorig leven als creditcard heeft gehad. De toekomst van smering ziet er beslist plastic uit.