Niet elk plastic hoeft bio-based of afbreekbaar te zijn

Per persoon gooien we zo’n 33 kilo plastic verpakkingsmater iaal weg per jaar. Dat kan anders, vindt hoogleraar polymeerchemie Katja Loos. Onlangs organiseerde ze in Groningen de conferentie van de European Polymer Federation onder de noemer “Polymers for a Sustainable Future” met meer dan 1250 deelnemers uit 60 landen. We vroegen haar waar het naartoe moet met plastics in de toekomst, en wat er nodig is om daar te komen. 

FSE Science Newsroom | Tekst Charlotte Vlek | Beeld Leoni von Ristok

Je werkt aan duurzamer plastic. Moeten we dan denken aan nieuwe plastics, gemaakt van groenere grondstoffen?

Wij vinden het belangrijk om naar de hele keten te kijken: waar komt de grondstof vandaan, hoe wordt het plastic geproduceerd en tot specifieke producten gemaakt, en wat gebeurt er met het afval. Dus ja, we werken onder andere aan bio-plastics waarbij we geen fossiele grondstoffen gebruiken. Maar we doen ook veel meer dan dat: we kijken naar de synthese van plastics, de manier waarop er producten van worden gemaakt, en hoe het gerecycled kan worden.

We moeten dus verder kijken dan alleen de plastics zelf?

Zeker! En het probleem is vooral hoe we plastic gebruiken. We gebruiken er veel te veel van! We zouden ons bij elke stap moeten afvragen: heb ik het echt nodig, waarvoor gebruik ik het, hoe kan ik het inzamelen en hergebruiken. Is het bijvoorbeeld echt nodig om een geschilde appel in plastic te verpakken? 

En hoe draagt jouw onderzoek daaraan bij?

Als wij nieuwe plastics produceren, denken we ook meteen na voor welke toepassing het geschikt is, wat dat voor afval oplevert en of en hoe het weer te recyclen of hergebruiken is. Wij werken bijvoorbeeld met furaan-gebaseerde polymeren, zoals  polyethyleenfuranoaat (PEF) als duurzame vervanger van PET. PEF is biogebaseerd en heeft uitstekende eigenschappen. Ons onderzoek richt zich op het ontwikkelen van groene syntheseroutes naar dit soort materialen. Belangrijk om te benadrukken is dat biogebaseerd niet automatisch betekent dat een polymeer nieuw of “groen” is. Zo wordt in Brazilië veel biogebaseerd polyethyleen uit suikerriet geproduceerd, maar dat is chemisch identiek aan fossiel polyethyleen. Als het in het milieu terechtkomt, blijft het honderden jaren aanwezig en valt het uiteen in microplastics.

En hoe verduurzaam je het proces?

Om plastic te maken moet je van monomeren (de grondstof) lange ketens van polymeren maken. Daarvoor zijn vaak katalysatoren nodig die giftig kunnen zijn, en hoge temperaturen. Wij ontwikkelen processen met enzymen die bij lagere temperaturen kunnen polymeriseren en waarbij de enzymen dienen als groene, natuurvriendelijke katalysatoren. Maar we stoppen niet bij de synthese alleen. We kijken ook hoe we de verwerking van de materialen energiezuiniger kunnen maken, bijvoorbeeld met spuitgieten en 3D-printen. En we denken vanaf het begin na over wat er gebeurt aan het einde van de levensduur van het materiaal.

Je werkt veel samen met de industrie. Is daar veel interesse om te verduurzamen?

Ja, de industrie wil wel! En wij maken ook niet alleen maar polymeren zodat het ons een mooie Nature-publicatie oplevert. Wat wij ontdekken gaat misschien niet meteen in productie, maar het moet ook niet in een la blijven liggen.

Maar het blijft misschien wel vaker in een la liggen dan je zou willen?

Ja, helaas wel. Het is soms nog lastig voor de industrie om een afzetmarkt te vinden, omdat het vaak wel duurder is dan de bestaande processen, die al jarenlang geoptimaliseerd zijn. Zo hadden we bijvoorbeeld in een samenwerking met een bedrijf speciaal PEF met brandvertragende eigenschappen gemaakt. En we hadden heel goede eigenschappen voor elkaar gekregen! Maar het werd voor het bedrijf toch te duur om het in productie te nemen. Dan houdt het op dat moment even op. Maar de kennis blijft, en in de toekomst kan dit alsnog een succes worden.

Lijkt het je realistisch, dat we al het plastic uiteindelijk bio-based en bio-afbreekbaar maken?      

Nee, en dat hoeft ook helemaal niet! Als de keten maar gesloten is. Plastic kun je prima hergebruiken of recyclen, dus als we de kringloop goed sluiten, maakt het uiteindelijk niet uit of de koolstof in kunststoffen afkomstig is uit fossiele of bio-gebaseerde bronnen. En de meeste plastics die wij gebruiken hoeven niet ook nog biologisch afbreekbaar te zijn. Liever niet zelfs, want anders denken mensen nog dat ze hun lege flesje of ander afval gewoon in de natuur kunnen gooien. En zo werkt het natuurlijk weer niet.

Lees ook: Groene plastics: we weten hoe het moet