Teun Schröder
22 maart 2024, 13:46

Opmerkelijk: hout in elke gewenste vorm uit de 3D-printer

Soms stuit je als redactie op nieuws waarbij een wenkbrauw omhoog schiet. Die ene vreemde innovatie, een onverwacht effect van klimaatverandering of een staaltje menselijke onhandigheid. Deze week: hout uit de 3D-printer.

Wood Rice University De onderzoekers printten eerst kleine objecten van hout. | Credits: Gustavo Raskosky/Rice University

Het mooie van 3D-printers is dat je met een beetje creativiteit vrijwel alles als ‘inkt’ kunt gebruiken, zolang die inkt maar vloeibaar is en kan uitharden. Zo bestaan er al geprinte plastic meubels, geprinte zalmfilets en geprinte biefstuk. Het MIT pionierde zelfs al met hout dat in elke gewenste vorm gekweekt kon worden. Ook waren er al hout-inkten mogelijk die deels bestaan uit een epoxy.

Stroperige inkt

Wetenschappers van Rice University in Houston gaan alleen een stap verder en beweren ’s werelds eerste hout-inkt te hebben ontwikkeld, die enkel bestaat uit de natuurlijke bouwstenen van hout. Deze stroperige inkt bestaat uit water, cellulose nanovezels, nanokristallen en lignine. Lignine is de organisch lijmstof die voorkomt in nagenoeg alle planten en bomen en bijdraagt aan stevigheid en flexibiliteit. Al deze bouwstenen kunnen in principe gehaald worden uit reststromen van de bosbouw.

Vriesdrogen en verhitten

De meeste ge-3D-printe producten komen tot stand op dezelfde manier. Via een spuitmond wordt een verwarmde inkt in een vorm gespoten, waarna de inkt afkoelt, opdroogt en in de gewenste vorm uithardt. Bij deze hout-inkt gaat dat net even anders. De wetenschappers maakten namelijk gebruik van een proces dat sinteren heet. Hierbij worden de uitgeprinte houten objecten eerst voor 48 uur gevriesdroogd op -85 graden Celsius, waarna de modellen nog voor 20 tot 30 minuten de oven ingaan op 180 graden Celsius.

Geen snijafval

De wetenschappers printten voor hun onderzoek eerste kleine, poppenhuis-achtige objecten zoals een stoel en een tafel. Qua structuur, uitstraling en zelfs geur kwamen deze spullen overheen met ‘gewoon’ hout.

Los van dat de inkt gemaakt kan worden uit restmateriaal, is een bijkomend voordeel dat het proces zelf geen afval kent. De hoeveelheid hout-inkt is zo goed als gelijk met het gewicht van het uiteindelijk geprinte product. Dat is natuurlijk anders wanneer meubelstukken uit planken gezaagd worden.

Energie-intensief

Wel plaatsen de wetenschappers een kanttekening bij het proces van sinteren. Vriesdrogen en verhitten kosten namelijk veel energie. Daarom willen de onderzoekers in vervolgonderzoek speuren naar minder energie-intensieve alternatieven.

Lees ook:

Duizenden voedingsmiddelen dreigen verloren te gaan, maar volgens Dan Saladino kunnen we ze redden

Terwijl diversiteit verdwijnt in bossen en regenwouden, gebeurt hetzelfde op akkers en boerderijen. Van de 6.000 plantensoorten die de mens in het verleden heeft gegeten, consumeert de wereld er nu doorgaans negen. Drie daarvan, rijst, tarwe en maïs, leveren 50 procent van alle calorieën. Dat maakt het voedselsysteem niet alleen saai, maar ook enorm kwetsbaar. In zijn boek Eten tot het op is beschrijft Saladino waarom diversiteit op het bord belangrijk is én hoe we het kunnen redden. Tijdens een culinaire wereldreis bezoekt hij pionierende boeren, wetenschappers, voedselproducenten en inheemse gemeenschappen die zich inzetten om eeuwenoude voedseltradities in stand te houden. Wanneer noemen we voedsel bedreigd? “Onder bedreigd voedsel kunnen we heel veel rekenen. Gewassen, specerijen, dieren, noem maar op. Ze worden allemaal verzameld in de Ark van de Smaak, een online catalogus met bedreigde voedingsmiddelen. Dat is een democratisch en doorlopend project. Als je ziet dat een bepaald product langzaamaan aan het verdwijnen is, waar ook ter wereld, dan kan je dat delen. Slow Food, de internationale beweging achter dit initiatief, beoordeelt de ingestuurde producten en voegt ze wel of niet toe. Ze moeten dus wel aan bepaalde criteria voldoen. De laatste keer dat ik keek, stond de teller op 6.300 voedingsmiddelen. In mijn boek licht ik er een paar uit. De producten die ik bespreek, staan symbool voor een veel groter verhaal. Verhalen van verwondering, eetculturen en hoe we ons als mens hebben ontwikkeld. Het zijn verhalen die naar mijn mening moeten worden verteld. Ze zeggen namelijk veel over ons verleden, maar ook over de toekomst.” Hoe komt het dat we steeds meer van steeds minder producten eten? “Dat is niet toevallig gebeurd. Het grootste verlies aan gewasdiversiteit trad op na de Tweede Wereldoorlog. De wereld had meer voedsel nodig. Om aan die snel toenemende vraag te kunnen voldoen, werd diversiteit opgeofferd. Duizenden traditionele rassen moesten plaatsmaken voor een klein aantal superproductieve variëteiten die snel groeiden en veel opleverden. De Groene Revolutie, zoals we die periode noemen, leek ontzettend goed te werken. De graanproductie verdrievoudigde en tussen 1970 en 2020 verdubbelde de wereldbevolking. Daarvoor betalen we nu de prijs. Grootschalige landbouw put de grond en het bodemleven uit. De monoculturen waarin wordt geteeld, zijn zeer kwetsbaar voor ziektes en plagen. Ons eenzijdige dieet heeft ook negatieve effecten op de volksgezondheid. Nog nooit hadden we zo veel voedsel gerelateerde ziektes. Obesitas is slechts één van de vele voorbeelden. De Groene Revolutie is een snelle fix gebleken. Nu moeten we op zoek naar een oplossing voor de lange termijn.” Van de Zuid-Koreaanse Ogye-hoen tot Hadza-honing uit Tanzania: je boek staat vol met verhalen over voedingsmiddelen die op het punt staan om te verdwijnen. Welke springt er voor jou uit? “Dat is lastig. Het voelt als kiezen tussen je kinderen. Er zijn meer dan 6.000 potentiële verhalen, waarvan ik er slechts veertig heb gemaakt. Degene waarin hoop en positiviteit de boventoon voeren, vind ik belangrijk. Een mooi voorbeeld is de alb-linze uit Duitsland. Deze peulvrucht was vroeger immens populair, omdat hij ook onder moeilijke omstandigheden goed groeit. In slechte jaren waar weinig te oogsten viel, kon men er altijd op vertrouwen. De alb-linze was ook geliefd vanwege zijn dikke, romige textuur en diep bevredigende, minerale smaak. Maar toen Canada in de jaren zestig op grote schaal linzen begon te verbouwen en deze werden geëxporteerd tegen een wel heel gunstige prijs, kon de lokale alb-linze daar niet mee concurreren en verdween. Totdat de Duitse boer Woldemar Mammel besloot de lokale linze terug te brengen. Hij vond de zaden in het Vavilov-instituut in Rusland, nam ze mee naar zijn thuisland en begon ze te verbouwen. Inmiddels zijn er honderdveertig lokale, Duitse boeren die de alb-linze telen en de vraag overtreft het aanbod. Het is voor mij het bewijs dat het mogelijk is om een verdwenen voedingsmiddel terug te brengen. Het gebeurt al!” Waarom is het erg - je omschrijft het zelfs als gevaarlijk - dat traditioneel voedsel verloren gaat? “Ten eerste gaan lokale smaken en gerechten verloren. Cultureel verlies is één van de redenen waarom het erg is dat voedsel verdwijnt. Het tweede heeft te maken met onze gezondheid. Hoe gevarieerder ons dieet, des te rijker ons darmmicrobioom. En hoe rijker ons darmmicrobioom, des te beter dat voor ons is. In de strijd tegen klimaatverandering wordt ook veel gekeken naar biotechnologie. Dankzij genmodificatie kunnen we gewassen zo ontwikkelen dat ze beter tegen droogte en ziektes kunnen. Het ding is alleen: bedreigde planten zijn onderdeel van de genetische toolkit die gewasveredelaars en voedingswetenschappers nodig hebben om dit te kunnen doen. Verdwijnen ze voorgoed, dan heeft dat gevolgen voor de toekomst.” Kunnen we het tij nog keren? “Zeker. De manier waarop we eten produceren en consumeren moet anders. Gelukkig bewijzen diverse mensen dat het daadwerkelijk anders kan. En dat er een businessmodel inzit. Traditionele voedselsystemen zijn niet per definitie de toekomst, maar ze zijn wel belangrijk. Ze hebben ons duizenden jaren in leven gehouden, en dat in harmonie met de natuur. Dat geldt niet voor het huidige voedselsysteem. We vissen zeeën leeg en kappen oerwoud om nóg meer monoculturen te planten. Mijn boek is geen oproep om terug te keren naar het verleden. Eerder een pleidooi om te onderzoeken wat het verleden ons kan leren om de wereldbevolking nu en in de toekomst te voeden.” Over de toekomst. Ben je hoopvol? “Ik blijf positief. De mensheid heeft altijd volop geëvolueerd en dat gaat maar door. Tegelijkertijd merk ik dat we vooral vooruit kijken. Er worden miljarden gestoken in de ontwikkeling van alternatieve eiwitten. Dan krab ik op mijn hoofd en denk: die plantaardige eiwitten zijn er al! Alleen staan ze op het punt om te verdwijnen. Daarom moeten we actie ondernemen voordat het te laat is.” Lees ook:Eiwittransitie kan losbarsten in Ede dankzij vernieuwde fabriekOnderzoekers waarderen boer-pestend onkruid op tot duurzame cementvervangerCoalitie van boeren, wetenschappers en bedrijven wil voedselketen verduurzamen: ‘Financiële prikkel is belangrijk’