Biologisch afbreekbare smeermiddelen steeds meer geaccepteerd

Bewustzijn in de markt echter nog sterk te vergroten

In toepassingen waar de kans groot is dat smeermiddelen in het milieu terechtkomen, of waar de wet- en regelgeving dit eist, zijn biologisch afbreekbare smeermiddelen een goed alternatief voor minerale smeeroliën. Maar ook de hang naar duurzaamheid vergroot de vraag naar deze zogenaamde biosmeermiddelen. Dit kan inmiddels ook zonder problemen. De samenstelling en de kwaliteit van de huidige generatie biosmeermiddelen is ondertussen namelijk gelijkwaardig te noemen aan die van standaardsmeermiddelen.

Verhoogde risico's op vervuiling

In Nederland komt naar schatting jaarlijks zo'n 14 miljoen kg smeermiddel in het milieu terecht. Een heel klein percentage – enkele procenten – daarvan is milieuvriendelijk. Het overige deel belast dus zowel flora en fauna op een negatieve manier.

De hoge milieubelasting is uiteraard al langer bekend. Leveranciers van smeermiddelen zijn daarom in de jaren 70 al begonnen met de ontwikkeling en productie van meer milieuvriendelijke varianten. Een goed alternatief is vooral belangrijk wanneer het om toepassingen gaat waar (smeer)olie door lekkage of slangbreuk (bij hydraulische systemen) direct in het milieu terecht kan komen.

Het is wat dat betreft minder dringend in bijvoorbeeld een productiehal waar olie op een oliedichte vloer of in een lekbak terechtkomt. Gaat het om watervervuiling dan vormen wind- en waterturbines, rioolwaterzuiveringen en schepen een risico. De kans op verontreiniging van de bodem is groter bij het gebruik van mobiele hydraulische systemen die in landbouwwerktuigen en werktuigen voor grondverzet, sloopwerken en recycling, afvalverwerking en wegenbouw worden toegepast. Ook de directe omgeving bij sluizen, stuwen en bruggen is kwetsbaar.

Het recht om biologisch te zijn

Om de titel 'biologisch afbreekbaar' te mogen dragen, moet een smeermiddel binnen 28 dagen minimaal 60% zijn afgebroken tot onschadelijke verbindingen. Dit gebeurt in aeroob water (water met zuurstof) onder invloed van micro-organismen. Ook de snelheid waarmee dit afbraakproces verloopt is van belang omdat tijdens zo'n proces ook nieuwe organismen kunnen ontstaan die schadelijk zijn.

Een biosmeermiddel moet binnen 28 dagen minimaal 60% zijn afgebroken tot onschadelijke verbindingen

Het predicaat 'biologisch afbreekbaar' betekent overigens niet dat deze smeermiddelen onbeperkt in de natuur kunnen worden achtergelaten. In alle gevallen geldt dat de gebruiker vervuiling zoveel mogelijk moet voorkomen. Wanneer zich echter een calamiteit voordoet, dan zijn biologisch afbreekbare smeermiddelen minder schadelijk. Vergelijkbaar met voedselveilige smeermiddelen die ook niet specifiek geschikt zijn voor consumptie.

Het feit dat lekkage in alle gevallen moet worden voorkomen, hangt onder meer samen met de zogenaamde ecotoxiciteit. Met andere woorden: de giftigheid van een smeermiddel voor een ecosysteem zoals in water levende dieren, micro-organismen en algen. Daarbij is onderscheid te maken in stoffen die de organismen uiteindelijk zelf kunnen verwerken of afbreken (mits de concentratie laag genoeg is) en stoffen die zich ophopen in het organisme (bioaccumulatie). Ook lage concentraties kunnen dan na een bepaalde tijd toch voor problemen zorgen.

Het recept voor een biologisch afbreekbaar smeermiddel

Om bovenstaande eigenschappen te realiseren is de samenstelling van een biologisch afbreekbare smeerolie anders dan van een regulier smeermiddel. Daarbij zitten de verschillen vooral in de details. In de basis zijn de verschillende smeeroliën gelijk in die zin dat ze bestaan uit een basisolie die is aangevuld met een geschikt additievenpakket dat onder meer beschermt tegen veroudering, corrosie, extreme temperaturen en hoge belastingen.

Als basisvloeistoffen voor biologisch afbreekbare smeermiddelen komen verschillende soorten vloeistoffen in aanmerking: laagvisceuze poly-alfa-olefinen, synthetische esters en poly-alkyleen-glycolen. Daarnaast grondstoffen van plantaardige en dierlijke oorsprong. De snel biologisch afbreekbare vloeistoffen zijn volgens DIN ISO 15380 (opvolger van de VDMA 24568) als volgt ingedeeld:

• HETG: Triglyceride van plantaardige oliën (worden in technische zin nog nauwelijks toegepast).
• HEES: Synthetische esters. Zij vormen de grootste groep en zijn beschikbaar als onverzadigd, gedeeltelijk verzadigd en verzadigd.
• HEPG: Poly-alkyleen-glycolen (wateroplosbaar).
• HEPR: Poly-alfa-olefinen en gerelateerde koolwaterstoffen. Dit zijn vloeistoffen op basis van koolwaterstofverbindingen.

Wanneer naast biologische afbreekbaarheid ook eisen worden gesteld aan hernieuwbaarheid en CO₂-balans, dan is de keuze aanzienlijk beperkter. Producten op basis van aardolie zijn dan namelijk niet toegestaan.

Verzadigde en onverzadigde esters

Synthetische esters (uit de HEES-groep) worden het meest gebruikt als basis voor biologisch afbreekbare oliën. De onverzadigde varianten zijn geschikt maar niet ideaal. Deze esters zijn namelijk in staat eenvoudig verbindingen aan te gaan met onder meer water en zuurstof waardoor ze sneller degraderen en hiermee hun werking verliezen. Sterker nog: het gebruik van onverzadigde esters als basis kan leiden tot sludgevorming en versneld optreden van corrosie wanneer de middelen met water in aanraking komen. Daarnaast bestaat de kans dat verflagen en afdichtingen worden aangetast.

Beter is het dan ook om gebruik te maken van verzadigde esters die – in combinatie met het juiste additievenpakket – minder reactief zijn. Deze varianten zijn in aanschaf duurder maar hebben een langere levensduur waardoor de gebruiker minder smeermiddel nodig heeft. Door de betere kwaliteit is ook de kans op gevolgschade lager hetgeen ook een positieve invloed heeft op de kosten.

Nieuwe ontwikkelingen

Hoewel verzadigde esters zich al langer geleden hebben bewezen als goede basisolie voor biologisch afbreekbare smeermiddelen, zijn de ontwikkelingen toch doorgegaan om nog betere producten op de markt te kunnen brengen. De nieuwe generatie smeermiddelen is bijvoorbeeld gebaseerd op poly-alfa-olefinen (PAO's uit de zogenaamde HEPR-groep). Deze stoffen verminderen de wrijving beter en hiermee slijtage. Verder dragen ze bij aan het vermogen om goed te hechten aan het oppervlak en hebben ze een lange levensduur waardoor het verbruik lager is.

Maak de juiste keuze

Omdat de eigenschappen van biologisch afbreekbare smeermiddelen inmiddels vergelijkbaar zijn met die van standaardsmeermiddelen op basis van minerale oliën, zijn er feitelijk geen barrières meer om over te stappen op de meer duurzame variant. Daarbij is het wel aan te raden een specialist in de arm te nemen omdat de keuze voor het juiste biosmeermiddel afhankelijk is van diverse factoren. Niet alleen de applicatie zelf maar ook het machinetype, bouwjaar, historie, gebruiksduur en de bedrijfsomstandigheden van de betreffende machine(s).

Bedrijven die geen biosmeermiddelen gebruiken kunnen bij openbare aanbestedingen in een vroeg stadium afvallen

In veel gevallen is – zoals zojuist genoemd – een verzadigde (HEES-)ester een goede oplossing maar soms is een (HEPR-)PAO een beter alternatief. Voordat de keuze valt op een biosmeermiddel op PAG-basis (HEPG) is het bovendien belangrijk om na te gaan of dit product compatibel is met aanwezige pakkingen, afdichtingen, coatings, verven en eventueel andere gevoelige materialen. Voor het toepassen van een PAO geldt dit daarentegen weer niet. Ook voor componenten en afdichtingen die wel compatibel zijn, maar in een zodanige staat verkeren dat lekkage niet kan worden uitgesloten, is het advies deze voorafgaand aan de overschakeling te vervangen.

Uitwisselen smeermiddelen

Bij het overstappen naar biologisch afbreekbare smeermiddelen is het belangrijk om het uiteindelijk vullen van het systeem ook met kennis van zaken te doen. In eerste instantie al om te voorkomen dat er zo weinig mogelijk van het oorspronkelijke product achterblijft. Meestal volstaat een normale spoel- of doorsmeerprocedure.

Voor hydraulische systemen bestaan er richtlijnen voor het toegestane restvolume van de oorspronkelijk gebruikte vloeistof. Dat is wel afhankelijk van het type vloeistof waarnaar wordt overgeschakeld en het voorheen gebruikte product. Bij verliessmeersystemen, zoals bij chassis-vetsmering, kettingsmering en tweetaktmotoren, is de overschakeling eenvoudiger. Voorafgaand aan een compatibiliteitscheck is waarschijnlijk de nieuwe olie direct toe te passen als vervanger.

Tot slot: in principe is voor elke applicatie een geschikt bioalternatief beschikbaar. Er is dus feitelijk geen reden meer om niet over te stappen, maar het is vooral een kwestie van het juiste product te selecteren en de overstap met kennis van zaken te maken. Daarbij profiteert de gebruiker niet alleen van de eigenschappen van een goed smeermiddel (verlagen van wrijving en verlagen van het energieverbruik), maar ook van een flinke CO₂-reductie.

Het EU Ecolabel
Zowel op nationaal als Europees niveau ondersteunt de industrie het formuleren van hanteerbare criteria voor biosmeermiddelen en de invoering daarvan op wereldniveau zodat geen onnodige handelsbelemmeringen worden opgeworpen. Binnen de EU is er een milieukeurmerk waarbij voor smeermiddelen niet alleen gekeken wordt naar biologische afbreekbaarheid, maar ook naar toxiciteit, bioaccumulatie, hernieuwbaarheid, CO₂-balans en minimale vereiste technische performance. Hiervoor geldt het zogenaamde EU Ecolabel dat op verpakkingen kenbaar wordt gemaakt met een afbeelding van een margriet.
Met betrekking tot smeermiddelen geldt het EU Ecolabel voor:
- hydraulische vloeistoffen;
- vetten;
- kettingzaagoliën;
- bekistingsoliën en verliessmeermiddelen;
- tweetaktolie;
- tandwieloliën voor industriële- en marine toepassingen.

Het EU Ecolabel is niet zomaar een keurmerk: het gaat een steeds belangrijkere rol spelen in aanbestedingen. Door strengere wet- en regelgeving maar ook op basis van voortschrijdend inzicht en maatschappelijk verantwoord ondernemen stellen grotere partijen zoals provincies, gemeenten en waterschappen, maar ook Rijkswaterstaat en ProRail, steeds strengere eisen aan duurzaamheid en biologische afbreekbaarheid van smeermiddelen. Bedrijven die dit niet kunnen aantonen kunnen soms bij aanbestedingen al in een vroeg stadium afvallen.