ENGINEERINGNET.BE - ‘Nieuwe chemische stoffen komen met een snelheid op de markt die veel hoger is dan het tempo waarin we gevaarlijke eigenschappen kunnen vaststellen’, zegt Joanke van Dijk, promovendus bij UUtrecht.
Met haar onderzoek wil ze inzicht krijgen in de risico’s van chemische stoffen, waarvoor ze samenwerkt met promovendi Hannah Flerlage en Steven Beijer van de Universiteit van Amsterdam.
Van Dijk: ‘Persistente stoffen kunnen voordelen hebben binnen de circulaire economie. Maar als we de emissie van stoffen naar het milieu niet kunnen voorkomen, moeten we stoffen ontwerpen die beter afbreekbaar zijn.'
‘De ontwikkeling van veilige en duurzame stoffen is in de Europese Green Deal een belangrijke doelstelling. In ons onderzoek ontwikkelen we een kader dat als leidraad kan dienen. Daarmee beoordelen we een chemische stof op de bedoelde functie, duurzaamheid en potentieel gevaarlijke stofeigenschappen.’
Als case study kozen van Dijk en mede-onderzoekers triisobutylfosfaat (TiBP), een organofosfaat dat onder meer als vlamvertrager wordt gebruikt. Tijdens het wassen spoelen deze stoffen uit onze kleding. Via het afvalwater komen ze uiteindelijk in het milieu terecht.
Flerlage: 'Omdat dit niet te vermijden is hebben we ervoor gekozen om TiBP te herontwerpen en de afbraak van de stof in het milieu te verbeteren.’
Van Dijk en Flerlage gebruikten een aangepast computerprogramma om op een systematische manier meer dan 6,3 miljoen chemische structuren te generen die vergelijkbaar zijn met TiBP. Daarna gebruikten ze Quantitative Structure Activity Relationship (QSAR) modellen om de eigenschappen van deze structuren te voorspellen, zoals toxiciteit en gedrag in het milieu.
Daarna maakten ze een rangschikking op basis van voorspelde eigenschappen en gemak waarmee ze zijn te synthetiseren. Dit leidde tot een top 500. Een handmatige analyse daarvan gaf de identificatie van di-n-butyl (2-hydroxyethyl) fosfaat als geschikt alternatief voor TiBP.
‘De eerste resultaten tonen aan dat de vlam vertragende werking behouden is gebleven, en wellicht zelfs verbeterd’, zegt Flerlage. Meer testen zijn nodig om onder meer de precieze biodegradatie vast te stellen.
‘Experimenten zoals deze zullen ons helpen om onze methode verder uit te breiden en te verifiëren, zodat deze bij kan dragen aan een veilige circulaire economie en een vermindering van chemische verontreiniging’, aldus Van Dijk.
