Rupsen_van_de_wasmot_eten_plastic_-_Fraunhofer_LBF_onderzoekt_afbraakproces.jpg
Nieuws

Rupsen van de wasmot eten plastic: Fraunhofer LBF onderzoekt afbraakproces

Kunnen rupsen worden gebruikt om overmatig plastic afval tegen te gaan? Het Fraunhofer Instituut LBF heeft deze vraag nader onderzocht. De uitgangssituatie: men denkt dat larven van de wasmot Galleria Melonella polyethyleen eten en verteren, en daarom worden ze geacht bij te dragen tot de CO₂-neutrale eliminatie van de bergen plastic afval die wereldwijd groeien. Of de rups dit kan, is echter nog niet duidelijk en is momenteel onderwerp van een controversiële discussie. In het kader van een onderzoeksproject naar de chemische beeldvormingsanalyse van plastic-vertering in rupsen (RauPE), gebruikte een team van Fraunhofer LBF Raman-microscopie met hoge resolutie en speciale software om het pad van het plastic door de rups te volgen en belangrijke bijdragen te leveren aan het verhelderen van deze onbeantwoorde vragen.

 

Volgens een studie die begin 2019 werd gepubliceerd, consumeren larven van de wasmot Galleria Melonella polyethyleen (PE) en zetten het opmerkelijk snel om: 100.000 rupsen eten ongeveer 5,2 kilogram PE binnen een week. Dit zou veelbelovende mogelijkheden openen voor het verminderen van grote hoeveelheden plastic afval. Voordat dit opmerkelijke vermogen van de rups echter technologisch kan worden benut, moet worden verduidelijkt of het de PE daadwerkelijk verteert of alleen verplettert en uitscheidt.

 

Rupsen_van_de_wasmot_eten_plastic_-_Fraunhofer_LBF_onderzoekt_afbraakproces_inline.jpg
Bytemarkeringen in een PE-folie, gemaakt door de rups. 

 

Eigen software ontleedt Raman-spectra

Het team van Fraunhofer LBF onderzocht PE-vertering door wasmotten binnen het RauPE-project met behulp van de modernste Raman-microscopie met hoge resolutie. In de loop van het project heeft het team ook speciale software ontwikkeld voor Raman-microscopie van mengsels in Python. Met behulp van machine-learning kan het de over elkaar geplaatste Raman-spectra van de componenten scheiden. Het levert de spectra van de individuele componenten enerzijds en hun lokale concentratie anderzijds. Hierdoor kunnen onderzoekers zelfs lage concentraties van een stof, zoals PE, binnen een complex mengsel detecteren.

De combinatie van Raman-microscopie en software is in staat om lage concentraties van kunststoffen ruimtelijk zichtbaar te maken in een mengsel van verschillende organische stoffen die in de rups voorkomen. Dit is mogelijk in drie dimensies met een resolutie van maximaal één micrometer (0,001 mm). Door confocale optica te gebruiken, kunnen wetenschappers rupsen niet-destructief bestuderen, dat wil zeggen grotendeels zonder voorbereiding.

 

Verdere inspanningen nodig

De resultaten tot nu toe hebben het projectteam verbaasd: rupsen eten gaten in PE-folie, nemen er kleine hoeveelheden van op en verliezen tegelijkertijd aanzienlijk lichaamsgewicht. Zodra er gaten zijn, stoppen de rupsen de verdere opname van materiaal. De analytische meetgegevens leveren geen bewijs dat de rupsen het polyethyleen verteren: ‘Het feit dat rupsen polyethyleen biologisch afbreken blijft voorlopig een visionair doel, en daarvoor zijn intensieve interdisciplinaire inspanningen noodzakelijk. Voor wetenschappelijk onderzoek is het daarom des te belangrijker om plastic afval te vermijden en te recyclen, rekening houdend met alle stadia in de waardeketen van verpakkingen’, benadrukt dr.Bastian Barton, die het onderzoeksproject bij Fraunhofer LBF begeleidde. ‘Er is dringend behoefte aan verbeterde concepten en geschikte technologieën voor de productie van post-consumer kunststoffen met een hoge kwaliteit en constante beschikbaarheid. Alleen dan is het mogelijk om kunststoffen die al in gebruik zijn op grote schaal en voor een breed scala aan producten te hergebruiken’, vervolgt Barton.

 

De onderzoekers van Darmstadt hebben het RauPE-onderzoeksproject ook in een video gedocumenteerd:

YouTube video-inhoud is niet beschikbaar vanwege uw privacy-instellingen.

 

 

Foto boven artikel: Rups van de wasmot Galleria melonella.