Bitumen, nooit van gehoord? Nochtans kennen we het allemaal. Het is de zwaarste fractie van aardolie. Het zit verwerkt in tal van producten zoals wegverharding, geluidsisolatie en de welbekende roofing. Het gebruik van bitumen is zo oud is als de straat. Of zelfs nog ouder.
Het gebruik van de grondstof wordt reeds beschreven in het Gilgamesj-epos, het oudste verhaal van de mensheid, uit het 3de millennium v.Chr. Daarin vertelt de held Utnapishtim hoe hij door de god Ea werd aangespoord een ark te bouwen als redmiddel bij een dreigende zondvloed. Als tip gaf hij hem mee de binnen- en de buitenwand van zijn vaartuig te bestrijken met – jawel – bitumen.
Ex situ wou daar meer over weten en sprak met Thomas Van de Velde, assistent aan de vakgroep archeologie van de Universiteit Gent en bitumenspecialist. Momenteel werkt hij aan een doctoraat dat zich richt op de bronstijdhandel in de Perzische Golf, met speciale aandacht voor het gebruik van en de handel in bitumen. En wat blijkt? Het gebruik van het goedje gaat zelfs nóg verder terug in de tijd.
Ex situ – Via het Gilgamesj-epos kennen we al één gebruik van bitumen in de oudheid, namelijk het dichten van schepen. Waar werd het verder nog voor gebruikt?
Thomas Van de Velde – “Bitumen werd voornamelijk gebruikt als lijm en waterdichte coating. De mogelijkheden bij het gebruik als lijm waren eindeloos. Zo tonen de vroegste voorbeelden aan dat bitumen werd aangewend bij de productie van artefacten in vuursteen. Werktuigen in silex, zoals sikkels en messen, kregen zo een houten of benen handvat aangeplakt. Later werd het product ook gebruikt om inlegwerk te verlijmen of om gebroken potten in aardewerk te herstellen.
Het nut van bitumen bij de bouw van schepen kennen we inderdaad al uit het Gilgamesj-epos. Misschien toch interessant om erop te wijzen dat dit meer voordelen had dan alleen het waterdicht maken van de romp. Het zorgde ook voor een extra bescherming: de romp van Mesopotamische schepen bestond namelijk uit rieten bundels en had niet veel nodig om ten onder te gaan. Als coating werd bitumen ook aangebracht aan de binnenkant van allerlei containers in vaatwerk waarin olie, parfum en wijn werd getransporteerd. Ook rieten manden werden ermee verstevigd. En in de bouw zijn er voorbeelden bekend van badkamers in de betere residenties die volledig bedekt waren met bitumen.”
– Vandaag wordt bitumen gewonnen door de distillatie van ruwe aardolie. Tegenwoordig hebben we daar boorplatformen en pompinstallaties voor. Ik vermoed dat de Mesopotamiër bescheidener te werk ging. Hoe raakte hij aan zijn bitumen?
“Bitumen ontstaat door het thermisch ontbinden van organische materialen in ondergrondse reservoirs diep onder het aardoppervlak. Soms ontstaan in die reservoirs barsten en spleten waarlangs het bitumen dan zijn weg naar het aardoppervlak baant en daar opborrelt in poelen en riviertjes. Het Nabije Oosten kende enkele plaatsen waar bitumen gedurende de Oudheid op natuurlijke wijze aan het aardoppervlak verscheen en waar ontginning op grote schaal plaatsvond. Die gebieden liggen voornamelijk in Noord- en Centraal-Irak en in het zuidwesten van Iran. Vanaf het chalcolithicum (de kopertijd), pakweg tussen het 6de en het midden van het 4de millennium v.Chr., ontstaat er ook een handel in bitumen, waardoor het binnen de bekende wereld op grote schaal werd verspreid.”
– Het gebruik van bitumen in de Oudheid is goed bekend. Waarin ligt dan de finesse en het vernieuwende aspect van jouw onderzoek?
“Ik probeer onze kennis over de extractie en handel van bitumen te verfijnen. Tot voor kort was een herkomstbepaling van het product weinig specifiek en vaak gebaseerd op veronderstellingen of verouderde bronnen. Aan de hand van moderne natuurwetenschappelijke technieken ga ik op zoek naar de chemische samenstelling van bitumen. De grondstof bestaat voor een groot deel uit hydrocarbonaten, chemische verbindingen tussen koolstof en water. De precieze samenstelling van de verbindingen vormt een chemische vingerafdruk, of het ‘paspoort’ van het product. Concreet betekent dit dat bitumen uit verschillende oorsprongsgebieden ook een andere organische samenstelling heeft en, belangrijker, dat het mogelijk is de herkomst ervan te achterhalen.”
– Zo’n analyse lijkt wel kinderspel.
“Dat is het uiteraard niet. De weg naar resultaat is lang. Het proces dat uiteindelijk zal leiden tot een herkomstbepaling begint eigenlijk al op de archeologische site. De eerste valkuil schuilt in de identificatie op het terrein. Aangezien bitumen bestaat uit organische componenten die verweren, is identificatie soms moeilijk. Het gebeurt vaak dat archeologen verkeerdelijk bitumen inzamelen als bron van koolstof voor radiokoolstofdatering.
Eens bemonsterd, begint het lange proces van preparatie en analyse. Ik kan dat best illustreren met een onderzoek dat werd uitgevoerd naar het bitumen uit een mand die tijdens onderzoek van de Universiteit Gent en de Koninklijke Musea voor Kunst en Geschiedenis werd aangetroffen op de Hellenistische site van Mleiha, in de Verenigde Arabische Emiraten. Het rieten weefselwerk van de mand was volledig vergaan, enkel het bitumen bleef over. Daaruit werden enkele brokjes geselecteerd en overgebracht naar België voor analyse. In principe is een staal van een halve gram meer dan voldoende. Vooraleer we het staal kunnen analyseren, moet het een hele voorbereiding ondergaan. Het zuivere bitumen wordt geëxtraheerd en gezuiverd, om uiteindelijk een vloeistof te verkrijgen bestaande uit een oplosmiddel waarin de hydrocarbonaten zich bevinden. Daar laten we dan een analyse door gaschromatografie-massaspectrometrie op los om de chemische compositie te achterhalen. Het toestel verwarmt het staal trapsgewijs, en afhankelijk van de lading en het gewicht zullen sommige moleculen sneller dan andere verdampen. Zo worden alle componenten van elkaar gescheiden en kunnen de proporties van elke stof achterhaald worden. Het resultaat is een chromatogram dat mits enige achtergrondkennis geïnterpreteerd kan worden en ons kan leiden naar de herkomst. Zo bleek het bitumen uit de mand afkomstig uit Zuid-Iran.”
– Bedankt voor de verhelderende uiteenzetting.
Davy Herremans
Dit artikel komt uit Ex situ 2
