Smeermiddelen op basis van plantaardige of dierlijke grondstoffen

Uit plantaardige en dierlijke producten kunnen smeermiddelen worden gemaakt. De eerste smeermiddelen die werden gebruikt waren alle gebaseerd op plantaardige en dierlijke grondstoffen. Pas nadat de aardolie-industre was opgekomen, ging men over op het fabriceren van smeermiddelen op basis van aardoliecomponenten. Dierlijke grondstoffen worden nauwelijks meer gebruikt, plantaardige wel. Er is een toenemende belangstelling voor, omdat ze zowel uit milieuoogpunt bepaalde voordelen hebben als ook als smeermiddel soms kwaliteiten bezitten die met op aardolie gebaseerde producten niet of nauwelijks zijn te bereiken.
Uit milieuoogpunt zijn de belangrijkste voordelen de veelal goede biologische afbreekbaarheid en de lage ecotoxiciteit met daarnaast het voordeel van "hernieuwbaarheid": de voorraad is in principe onbeperkt. Ook de CO2 belasting is lager, zodat gebruik minder bijdraagt aan de vorming van broeikasgas. Verwacht mag worden dat dergelijke producten binnen afzienbare tijd in toenemende mate een plaats in de markt zullen gaan innemen. Voor producten die voor een aanmerkelijk deel zijn samengesteld op basis van plantaardige of dierlijke grondstoffen wordt wel het begrip "biogeen" gebruikt, met name in engelse en duitse literatuur. 

Gebruik van biosmeermiddelen

Biosmeermiddelen zijn niet altijd volledig gelijkwaardig aan conventionele producten. Vele zijn gevoeliger voor oxidatie en hydrolyse. Om die reden is het verstandig de bedrijfstemperatuur te beperken en regelmatig te controleren of er geen water in het smeermiddel terecht is gekomen. Regelmatig monsteronderzoek om de toestand van smeermiddel en machine te controleren kan op zijn plaats zijn. Meestal vraagt het gebruik van biosmeermiddelen iets meer aandacht. Bij veel van de huidige kwaliteiten is echter een alleszins bevredigend bedrijf mogelijk - zij het met mogelijk iets kortere standtijden.
Afvullen en afvoer van gebruikt product dient met dezelfde aandacht te geschieden als bij conventionele producten: in beide gevallen dient te worden voorkomen dat het product in het milieu terecht komt. 

Toepassing

In eerste instantie zal toepassing zich beperken tot toepassingen waarin van te voren al zeker is dat het product uiteindelijk in het milieu terecht komt alsmede toepassingen waar dat mogelijk als gevolg van een incident zou kunnen voorkomen. Voorbeelden van de eerste categorie zijn de smering van kleine tweetaktmotoren (verliessmering), chassissmering van voertuigen, vetgesmeerde en oliegesmeerde schroefassen, lossingsmiddelen voor de betonindustrie, railflens- en wisselsmering en zaagkettingen. Voorbeelden uit de tweede categorie vormen mobiele hydraulische systemen (waar door slangbreuk een grote hoeveelheid ineens in het milieu terecht zou kunnen komen) en andere buiten opgestelde apparatuur waarbij mogelijk lekkage zou kunnen optreden (bijvoorbeeld tandwielkasten in de roerwerkaandrijving van rioolwaterzuiveringsinstallaties).
Schade aan het milieu wordt door gebruik van biologisch afbreekbare producten niet voorkomen - maar wel in aanzienlijke mate beperkt. Voor normale afvoer na gebruik geldt dat deze op dezelfde manier dient te geschieden als van andere smeermiddelen: inzamelen en vervolgens recycleren of anderszins op verantwoorde wijze verwerken.
Wanneer er meer aandacht komt voor duurzaamheid (hernieuwbaarheid en CO2-balans), zal het aantal mogelijke toepassingen sterk toenemen, omdat dan in principe ieder conventioneel smeermiddel een potentieel vervangobject vormt. Op dit moment is niet te voorzien in hoeverre dat ook werkelijk zal gebeuren, omdat de kwaliteit van biologisch afbreekbare smeermiddelen nog niet voor alle toepassingen het niveau heeft bereikt waar de gebruiker met conventionele producten aan gewend is. 

Overschakeling van conventionele smeermiddelen op biosmeermiddelen

Bij de overschakeling van conventionele producten op biosmeermiddelen dienen een aantal voorzorgen te worden genomen. Alvorens over te schakelen dient gecontroleerd te worden of het nieuw toe te passen product compatibel is met in het systeem aanwezige pakkingen, afdichtingen, coatings, verven en eventueel andere gevoelige materialen. Wanneer dat niet het geval is, zal aanpassing moeten volgen om latere problemen te voorkomen. Ook wel compatibele componenten die in een zodanige staat verkeren dat lekkage niet kan worden uitgesloten, dienen voorafgaand aan de overschakeling te worden vervangen.
Het uiteindelijke doel van de overschakeling is dat het systeem zo volledig mogelijk wordt gevuld met het nieuwe milieuvriendelijker smeermiddel en dat er een zo klein mogelijk deel achter blijft van het oorspronkelijk gebruikte product. Afhankelijk van de toepassing kan dat een min of meer ingewikkelde spoelprocedure noodzakelijk maken. Voor hydraulische systemen bestaan richtlijnen met het toegestane restvolume van de oorspronkelijke vloeistof, afhankelijk van het type vloeistof waar naar wordt overgeschakeld en het voorheen gebruikte product (zie bovenstaande tabel).
Bij verliessmeersystemen (chassismering, kettingsmering, tweetaktmotoren) is de overschakeling eenvoudiger - het nieuwe product kan eenvoudig worden toegepast als vervanger van het voorheen gebruikte. 

Wat te doen bij vervuiling?

Wanneer een biosmeermiddel in het milieu terecht komt, kan dit, net als conventionele smeermiddelen, grote schade toebrengen. Vervuiling dient dus zo veel mogelijk te worden voorkomen - en in dat opzicht is er geen verschil tussen conventionele en "milieuvriendelijker" producten. Wanneer onverhoopt toch vervuiling optreedt, dienen dan ook zo snel mogelijk maatregelen te worden genomen om verder weglekken te voorkomen door indammen, opruimen, verwijderen, afgraven etc. Het voordeel van biosmeermiddelen bij vervuiling is gelegen in het feit dat ze een beperktere tijd schadelijk zijn dan conventionele producten - ze zijn echter zeker niet onschadelijk. 

Biologisch afbreekbare smeermiddelen

Met biologisch afbreekbare smeermiddelen worden smeermiddelen bedoeld die zodanig zijn samengesteld dat ze in een aeroob waterig milieu onder invloed van microorganismen worden afgebroken tot verbindingen als water, koolzuur en voor het milieu onschadelijke anorganische verbindingen. Daardoor wordt de schade die het smeermiddel in het milieu aan kan richten beperkt. Vaak hebben biologisch afbreekbare smeermiddelen ook een geringere ecotoxiciteit, waardoor aan in een aquatisch milieu levende organismen (vissen, watervlooien, algen etc) ook minder schade wordt aangericht. Biologisch afbreekbare smeermiddelen kunnen zowel uit plantaardige en dierlijke grondstoffen of uit uit aardolie verkregen grondstoffen zijn vervaardigd. Voorbeelden van uit aardolie vervaardigde producten zijn laagvisceuze poly-alfa-olefinen, synthetische esters en poly-alkeen-glycolen. Door standaardprocessen uit aardolie vervaardigde smeermiddelen zijn meestal niet biologisch afbreekbaar. 

Biologische afbreekbaarheid

Onder biologische afbreekbaarheid wordt verstaan dat een product onder invloed van normaal in het milieu aanwezige stoffen en micro-organismen in een waterig en aeroob milieu (snel) uiteen valt in uiteindelijk water, koolzuur en andere onschadelijke stoffen. Het gaat dus om een chemisch afbraakproces onder invloed van normaal in het milieu aanwezige aanwezige stoffen en micro-organismen. De snelheid waarmee dat gebeurt is van belang: tijdens de afbraak kunnen tussenproducten ontstaan die meer schade aan het milieu toebrengen dan de oorspronkelijke stof. Tests om de mate van biologische afbreekbaarheid vast te kunnen stellen, kennen dan ook meestal een bepaalde looptijd waarbinnen een bepaalde mate van omzetting moet zijn voltooid. 

Ecotoxiciteit

Het begrip ecotoxiciteit staat los van het begrip biologische afbreekbaarheid. Een product kan zeer goed biologisch afbreekbaar zijn, terwijl het tegelijkertijd veel schade aanricht aan in een aquatisch milieu levende dieren, micro-organismen en algen. Om die reden worden biologisch afbreekbare producten tevens onderworpen aan tests die vast stellen in hoeverre bij het afbraakproces allerlei in een waterig milieu levende organismen worden bedreigd. Wanneer in productliteratuur wordt gesproken over biologisch afbreekbare smeermiddelen wordt meestal bedoeld dat ze zowel goed scoren in een test voor biologische afbreekbaarheid als in tests waar gekeken wordt naar de invloed op organismen levend in een waterig milieu. 

Milieuvriendelijk?

Oorspronkelijk werd de term "milieuvriendelijk" wel gebruikt voor producten die aan de criteria voor biologische afbreekbaarheid en ecotoxiciteit voldeden. Die term suggereert dat dergelijke producten probleemloos in het milieu kunnen worden gebracht - hetgeen beslist niet het geval is. Inmiddels worden biologisch afbreekbare producten omschreven als "milieuvriendelijker". Die omschrijving geeft beter aan wat voor producten het betreft: minder schadelijk - maar nog steeds zodanig schadelijk dat het vrijkomen van dergelijke stoffen in het milieu zo veel mogelijk moet worden voorkomen.
Een nauwkeuriger omschrijving zou zijn: "minder milieubelastend dan conventionele producten" - een omschrijving die echter moeilijk valt in te passen in het opgewonden taalgebruik van marketingadepten. 

Milieubelasting door smeermiddelen

Smeermiddelen (en ook alle andere door een productieproces vervaardigde zaken) kunnen het milieu op verschillende manieren belasten. Zowel tijdens de vervaardiging, tijdens het gebruik en bij de afvoer kan vervuiling optreden, kan energietoevoer nodig zijn en kan een bijdrage aan de vorming van broeikasgassen optreden. Biologische af breekbaarheid en lage ecotoxiciteit beperken alleen de mogelijke vervuiling en de gevolgen die dat kan hebben. Hernieuwbaarheid bepaalt in hoeverre er sprake is van verbruik van eindige hulpstoffen, de CO2-balans in hoeverre er een bijdrage wordt gevormd aan broeikasgassen. De volledige invloed van smeermiddelen op het milieu kan alleen worden bepaald door een uitgebreide levenscyclusanalyse. De discussie over hoe die zou moeten worden uitgevoerd is echter nog niet afgesloten. 

Samenstelling van biologisch afbreekbare smeermiddelen

Biologisch afbreekbare smeermiddelen zijn meestal niet volledig uit biologisch afbreekbare grondstoffen samengesteld. Dat hoeft ook niet, omdat meestal als eis wordt gesteld dat in tests 70% of meer snel biologisch afbreekbaar moet zijn. Aan dat criterium kan ook worden voldaan door slechts gedeeltelijk biologische grondstoffen te gebruiken. Zo zijn vele additieven bijvoorbeeld niet biologisch afbreekbaar.
Niettemin is er een duidelijke milieuwinst in vergelijking met normale smeermiddelen die meestal slechts tot circa 15% biologisch afbreekbaar zijn. 

Basisvloeistoffen

Als basisvloeistoffen komen in aanmerking laagvisceuze poly-alfa-olefinen, esters en poly-alkeenglycolen alsmede grondstoffen van plantaardige en dierlijke oorsprong. Op grond van het bovenstaande kunnen dus ook biologisch afbreekbare smeermiddelen worden vervaardigd met uit aardolie verkregen synthetische esters, poly-alkeen-glycolen en poly-alfa-olefinen.
Wanneer naast biologische afbreekbaarheid ook eisen worden gesteld ten aanzien van hernieuwbaarheid en CO2-balans, dan is de keuze aanzienlijk beperkter. Producten op basis van aardolie zullen dan niet zijn toegestaan.
Aan de hernieuwbaarheidseis wordt alleen voldaan door plantaardige en dierlijke grondstoffen. Men spreekt in dat geval wel over "biogene" smeermiddelen. 

Additieven

Vanwege de meestal geringe hoeveelheid en het criterium dat het eindproduct niet voor 100% afbreekbaar behoeft te zijn, kunnen de gangbare additieven worden toegepast. Wel moet worden voldaan aan de eisen ten aanzien van ecotoxiciteit. 

Indikkers

De gangbare basisvloeistoffen voor biologisch abreekbare producten hebben meestal een vrij lage viscositeit. Om een eindproduct te verkrijgen met een hogere viscositeit worden indikkers toegepast. Hiervoor gelden dezelfde vereisten als voor additieven: niet noodzakelijk biologisch afbreekbaar, wel met een voldoende lage ecotoxiciteit. 

Niet natuurlijke grondstoffen

De gebruikte grondstoffen behoeven niet van natuurlijke oorsprong te zijn - en zijn dat ook in toenemende mate niet. Veel wordt gebruik gemaakt van synthetisch vervaardigde esters - hetzij op basis van plantaardige olie, hetzij op basis van aardolie. Beide zijn zeer goed biologisch afbreekbaar. 

Hoe wordt biologische afbreekbaarheid getest?

Er zijn diverse tests in omloop waarmee de afbreekbaarheid en de mate van afbraak van smeermiddelen kan worden gemeten. Een aantal van die tests zijn inmiddels gestandaardiseerd - en daardoor wordt het mogelijk verschillende producten met elkaar te vergelijken. Het is niet zo dat de tests precies voorspellen wat er in de praktijk bij een onvoorziene lozing in het milieu gebeurt, omdat dat sterk afhankelijk is van de samenstelling van het lokale ecosysteem. De tests leveren dus een relatieve waarde op - waarbij het effect in de praktijk slechter of beter kan zijn. Het is economisch en praktisch onmogelijk om voor iedere specifieke situatie een relevante test op te stellen vanwege de grote variatie in eco-systemen dat door een verontreiniging kan worden getroffen.
De bekendste tests zijn:

  • OECD 301B Modified Sturm
  • ASTM D-5864
  • CEC L-33-T-82

Onderscheid wordt gemaakt naar de mate van afbreekbaarheid en de snelheid waarmee de afbraak plaats vindt. Om als biologisch afbreekbaar smeermiddel te mogen worden verkocht is in de meeste landen een afbreekbaarheid van meer dan 70% nodig in de tests met beperkte looptijd (21 of 28 dagen).

Tests op ecotoxiciteit

Bij de tests op ecotoxiciteit wordt bekeken in hoeverre bepaalde in het water levende organismen worden bedreigd door verontreiniging. Er zijn onder meer tests op vissen, watervlooien, micro-organismen en algen. Bij sommige van die tests wordt ook gekeken in hoeverre er accumulatie van verontreinigingen kan optreden in de voedselketen ("bioaccumulatie"). 

Kwaliteitsaanduidingen

Er is inmiddels een zekere wildgroei ontstaan in milieukeurmerken, die voor de eindgebruiker ondoorzichtig is. Bijna ieder land heeft inmiddels zijn eigen keurmerk - waarbij de criteria uiteen lopen. Binnen de EU is er een milieukeurmerk waarbij voor smeermiddelen niet alleen gekeken wordt naar biologische afbreekbaarheid, maar ook naar toxiciteit, bioaccumulatie, hernieuwbaarheid en CO2-balans. Er zijn nog betrekkelijk weinig leveranciers die producten leveren die aan alle criteria van het EU-keurmerk voldoen.
Grotere acceptatie is er voor het al langer bestaande duitse "Blauer Engel" keurmerk. De criteria daarvoor omvatten echter geen eisen voor hernieuwbaarheid, bioaccumulatie en CO2-balans en het betreft ook slechts enkele typen smeermiddelen. Wat in een aantal keurmerken wordt gespecificeerd blijkt uit het overzicht. Voor de nederlandse VAMIL-regeling geldt dat op het moment van schrijven van deze tekst vloeibare smeermiddelen moeten voldoen aan de eisen van het EU-Ecolabel en smeervetten aan de duitse "Blauer Engel" vereisten. Dat is een opmerkelijke keuze, omdat ook het EU-keurmerk criteria bevat voor smeervetten. Om voor de VAMIL faciliteiten in aanmerking te komen, moet dus de gebruiker voor vloeibare smeermiddelen aan de criteria van het EU-Ecolabel voldoen, voor smeervetten aan de criteria van de "Blauer Engel" en wordt het EU-Ecolabel dus terzijde geschoven. 

Ondersteuning door de smeerolieindustrie

Zowel de nationale als de europese smeerolieindustrie ondersteunen het formuleren van hanteerbare criteria en de invoering daarvan - bij voorkeur op wereldniveau zodat geen onnodige handelsbelemmeringen worden opgeworpen. Zowel de te testen eigenschapppen als de manier waarop de tests het best kunnen worden uitgevoerd zijn echter nog onderwerp van wetenschappelijke discussie. Die onduidelijkheid maakt het voor het bedrijfsleven minder aantrekkelijk producten te formuleren, omdat onzeker is of wat vandaag wordt goedgekeurd ook morgen nog aan de eisen zal voldoen. Verwacht mag worden dat in de toekomst aan de diverse vereisten een zogenaamde "levenscyclusanalyse" zal worden toegevoegd om de "ecologische voetafdruk" in te perken. Vanwege de verschillen van inzicht in de relevantie van de diverse tests voor de actuele praktijk, zal het echter nog wel enige tijd duren voor min of meer definitieve keuzes worden gemaakt. Tot die tijd blijft de onzekerheid bestaan. Ook het ontbreken van dwingende regelgeving ten aanzien van toepassing van minder het milieu belastende producten stimuleert de ontwikkeling van nieuwe producten niet- de markt is voor leveranciers te klein om economisch interessant te zijn. Om het EU-keurmerk voor een bepaald product te mogen voeren, moet de aanbieder de resultaten in de voorgeschreven tests overleggeen,, een eenmalige administratieve vergoeding afdragen en jaarlijks een aan de omzet van het betreffende product gerelateerde vergoeding betalen. De leverancier die de grootste bijdrage levert aan het verminderen van mogelijke milieuschade wordt daarvoor dus "beloond" met de hoogste rekening. Dat is het omgekeerde van het principe:"de vervuiler betaalt". 

Overheidsbeleid in Belgie

Het overheidsbeleid is in principe gericht op het stimuleren van het gebruik van biologisch afbreekbare smeermiddelen in toepassingen waar dat zinvol is. In de praktijk blijkt dat niet of nauwelijks te werken, omdat er geen verplichting is ten aanzien van het gebruik en de criteria voor classificatie van biologisch afbreekbare smeermiddelen volstrekt niet aansluit bij de in de smeerolie-industrie levende inzichten daarover. Het overheidsbeleid en de gekozen criteria lijken vooral ingegeven door de inzichten van met subsidiegelden ondersteunde belangengroepen. Helaas geven sommige van die belangengroepen blijk van een stuitend gebrek aan inzicht in hoe producten op economisch verantwoorde wijze kunnen worden vervaardigd en hoe de betroffen bedrijfstak functioneert. Het trieste resultaat daarvan is dat er veel minder biologisch afbreekbare producten worden ingezet als zou kunnen, omdat door de wereldvreemde aanpak het bedrijfleven wordt gschoffeerd in plaats van op constructieve wijze gestimuleerd. 

Print-vriendelijke versieStuur naar een vriendPDF versie

BEROIL NV | Industriezone Centrum-Zuid 3023/6 | B-3530 Houthalen-Helchteren | (T)+32 (0) 11 / 80 33 23 - (F)+32 (0) 11 / 80 10 04 | info [at] beroil [dot] be

Comments