Watersplitsers

Karel Knip

Opeens weer advertenties van de verpakkingsindustrie waarin de voordelen van kartonnen drankverpakking worden uitgelegd. Nu van de stichting Hedra waarin drie producenten van ‘drankenkartons’ samenwerken. Tetra Pak en Elopak kenden we nog van twintig jaar geleden toen het er om ging de glasverpakkers uit de markt te duwen. ’t Waren de jaren waarin milieuminister Hans Alders probeerde de verpakkingsstroom in te dammen omdat die vervuiling en energieverspilling met zich meevoerde. Dat is mislukt.

Inmiddels gaat het om CO2 en klimaatverandering. Sinds 1 januari betalen gebruikers van verpakking belasting voor de – indirecte – CO2-productie van de verpakking. Daar is uitputtend onderzoek naar gedaan. De CO2-vervuiling per kilo verpakking is hoog voor aluminium, plastic en blik en laag voor karton en nog lager voor glas. Maar omdat glas zo zwaar is zal karton in de meeste gevallen de beste keuze zijn.

Onduidelijk waarom de drankenkartonmakers dan nog eens extra aandacht komen vragen voor hun kartonnen pakken. Wie hun doelgroep is en wat ze proberen te bereiken, of ze iets van milieuminister Cramer willen, dat kon de Hedra-voorlichtster niet uitleggen. Of beter gezegd: ze wìlde het niet. Journalisten die dat nu allemaal nog niet wisten, vond ze slecht geïnformeerd. Die vond ze slordig. Die moesten de krant maar lezen.

Nu ja, waarschijnlijk had ze niet zelf de tekst van de Hedra-advertentie opgesteld. Die doceert in wervende woorden dat kartonnen pakken voor driekwart uit karton bestaan en dat karton van hout wordt gemaakt. En dat hout natuurlijk en onuitputtelijk is. ‘Voor gebruikte bomen worden namelijk nieuwe teruggeplant en dankzij zorgvuldig beheer blijven de bossen jong en gezond en neemt de bosomvang toe. Bovendien zetten bomen CO2 om in zuurstof en dragen zo bij aan vermindering van het broeikaseffect.’

We leiden er uit af dat vooral jong bos ècht gezond is en dat daarom het gebruik van kartonnen pakken een weldaad is voor de oude wouden van Scandinavië en dat de opstellers van de advertentie ook verder geen lor begrepen van wat ze te berde brachten.

Zelfs op internet zijn niet veel sites meer te vinden waar men durft beweren dat de zuurstof die planten produceren uit CO2 komt. (Gisteren was er nog één wikihow die dat deed.) De meeste leggen uit dat het een oud misverstand is dat hardnekkig is omdat de klassieke brutoformule voor koolzuurassimiliatie het lijkt aan te tonen.

nCO2 +nH2O –> (CH2O)n + nO2. Wie daar naar kijkt ziet het H2O aan de C geplakt worden en het afgesplitste O2 de lucht in gaan. In werkelijkheid komt de zuurstof uit water. Planten zijn watersplitsers maar het heeft tot in de jaren dertig geduurd voordat dit inzicht doordrong. Het is te danken aan de in Nederland totaal onbekende Delftse microbioloog Cornelis van Niel die, aan Stanford werkend, tot de conclusie kwam dat fotosynthetisch actieve bacteriën een groot deel van hun biochemie gemeen hebben met hogere planten. Van Niel vond bacteriën die waterstofsulfide (H2S) omzetten in zwavel (S) en zag de parallel met H2O en O2. In de jaren veertig kon de watersplitsing ook experimenteel aangetoond worden.

Een aardige divankwestie is de vraag of plantenfysiologen en biochemici niet eerder hadden kunnen bedenken dat het niet CO2 was dat gesplist werd maar water. Het valt niet mee daarachter te komen. De biochemische kringlopen die binnen plantencellen actief zijn moesten in de jaren dertig nog ontrafeld worden. Gevoelige micro-tests voor het aantonen van zuurstof ontbraken. Misschien had de thermodynamica een antwoord kunnen geven? Heeft de plantencel wel energierijke verbindingen die het stabiele CO2 kunnen splitsen? Vandaag zou je een bewijs uit het ongerijmde kiezen: als planten zo makkelijk CO2 konden splitsen in koolstof en zuurstof dan zou dit middel allang zijn ingezet tegen de klimaatverandering.

De brutovergelijking van de fotosynthese, zoals boven gegeven, was nota bene al halverwege de negentiende eeuw opgesteld. Ook het klassieke proefje waarbij de fotosynthetische vorming van zetmeel in een kleurreactie met behulp van jodium wordt aangetoond was toen al wijd en zijd bekend. En volop in gebruik. De chemie, die rond 1780 nog nauwelijks los was van de chaotische aanpak van de alchemie, ontwikkelde zich in een razende vaart.

Het element jodium werd in 1811 ontdekt toen Courtois te veel zuur toevoegde aan zeewier-as en het kreeg in 1813 van Gay-Lussac zijn juiste plaats. In 1814 tonen Colin en Gaultier de Claubry aan dat jodium zetmeel paars kleurt wat Stromeyer in 1815 bevestigt. Dat is het tempo. Hoe komt een mens ertoe om jodium bij zetmeel te brengen en hoe wisten de vroege chemici eigenlijk wat zetmeel was?

Laatst lagen twee delen van het ‘Repertoire de chimie, pharmacie, matière pharmaceutique et chimie industrielle’ van de Leuvense geleerde P.J. Hensmans te koop in een oude boekwinkel. Hensmans hield alle scheikundige vondsten bij die hem belangrijk leken en in 1827 publiceerde gaf hij een eerste overzicht. De uitputtende verzameling (met vondsten van Liebig, Woehler, Faraday, Berzelius en ook Stromeyer) geeft een goede kijk op de tijdgeest. Met een enthousiasme dat zijn weerga niet kent was een heel leger chemici, mijningenieurs en apothekers bezig àlles scheikundig te onderzoeken wat hun voor de voeten kwam. Zo gauw het iets nieuws en reproduceerbaars opleverde kwam er een publicatie.

Zoals monsieur Holl die van een apotheker in het Italiaanse Ascoli hoort dat er op de rotsen daar duizendpoten leven die een naar chloor ruikende vloeisof uitscheiden. Holl verzamelt ze in een glas, prikkelt ze een beetje en stelt vast dat de diepgele vloeistof die tevoorschijn komt eerder naar jodium ruikt dan naar chloor. Proef op de som: hij mengt het geel met een oplossing van stijfsel die hij altijd bij zich heeft en ziet een paarse kleur ontstaan. Meer was niet nodig. Gelijk een stukje geschreven. Vergelijk dit met de labbekakkigheid van de kartonnen pakkenmakers.