In het lab van dr. Santiago Garcia aan de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek gebeuren bijzondere dingen. Zijn onderzoeksgroep werkt aan nieuwe oplossingen voor bestaande problemen op het gebied van vliegtuigmaterialen. De groep boekt op dit moment veel succes met het gebruik van algen bij de ontwikkeling van een veilige en milieuvriendelijke corrosiebeschermer ter vervanging van het kankerverwekkende chroom-6.
Als het aan de Europese Unie ligt wordt chroom-6 zo snel mogelijk uit alle chemische processen verbannen. Daarom zoeken veel wetenschappers naar alternatieven. Helaas blijkt het nog niet zo gemakkelijk om corrosie te voorkomen zonder chroom-6. Zeker in voertuigen, zoals vliegtuigen, die extreme en sterk wisselende omstandigheden moeten doorstaan.
Wanneer we algen gebruiken om duurzame corresiebeschermens te maken, kunnen allerlei constructies – vliegtuigen, treinen, pantserwagens – worden beschermd zonder giftige en dure materialen te gebruiken.
―
Santiago Garcia,
Faculteit L&R, TU Delft
Algenskeletten
Daarom gooit Santiago Garcia het over een heel andere boeg: hij stopt skeletten van algen in zijn coatings. Deze exoskeletten van eencellige kiezelwieren zijn goede dragers van corrosieremmers. Corrosieremmers zijn zouten die met het metaaloppervlak reageren als deze beschadigd raakt en er een beschermend laagje op vormen.
“Anders dan bij chroom-6, kunnen we de meeste alternatieve, veilige en milieuvriendelijke, corrosiebeschermers niet meteen in de coating verwerken, omdat ze ermee reageren en de eigenschappen aantasten,” zegt Garcia. “Daarom moet je ze isoleren. Dat kan met diatomeeën, kiezelwieren met een extern skelet van siliciumdioxide. Die algenskeletten hebben veel verschillende vormen en maten, maar ze zijn vrijwel allemaal hol met nanoporiën op de wanden en daarom kun je ze vullen met een inhibitor. Die komt dan pas vrij als de coating beschadigd raakt.”
100 procent biologisch
De voordelen van het gebruik van algenskeletten zijn groot. Algen zijn een goedkope, hernieuwbare grondstof en 100 procent biologisch. In het laboratorium lijken de skeletten hun werk te doen, alle krassen worden goed beschermd. Maar de industriële tests zijn een ander verhaal, aldus Garcia. “Alle alternatieven moeten dezelfde tests doorstaan als chroom-6. Dat blijkt vaak nog lastig, chroom-6 is niet voor niets honderd jaar lang gebruikt ondanks de grote gevaren.” Het uiteindelijke doel is de coating testen in een echt vliegtuig. “Dat kan in een klein paneel, zolang we maar zien hoe het in de praktijk functioneert en kunnen bewijzen dat het echt werkt.”
Kwekerij
De algenskeletten worden nu nog als restproduct gewonnen bij het delven van andere grondstoffen. Er worden vele soorten door elkaar geleverd en de skeletten zijn vaak gebroken. Er zijn 100.000 verschillende soorten, het is daarom lastig om op deze manier de gewenste soort te krijgen die ook nog intact is. De oplossing hiervoor is eigenlijk eenvoudig: een eigen algenkwekerij in Delft. “De juiste soort, in de gewenste hoeveelheid beschikbaar wanneer het onderzoek daar om vraagt. Dat is wat we nu nodig hebben”, zegt Garcia.
