In een column van 21 augustus op deze site stelt Lucas Reijnders dat de huidige bioplastics het milieu meer belasten dan de meest gangbare fossiele plastics. Hij verwijst daarbij naar de ‘Pittsburgh Study’, een veel bekritiseerde bron met een aanvechtbare methodiek. Ons eigen onderzoek leidt tot andere conclusies: bioplastics leiden tot minder energiegebruik en uitstoot van broeikasgassen, maar misschien wel tot meer eutrofiëring en aantasting van de ozonlaag. En verder is het voor het milieueffect beter om plastics te produceren uit biomassa, in plaats van biobrandstoffen te maken. De conclusie van Lucas Reijnders is veel te kort door de bocht.
De belangrijkste bron van Lucas Reijnders is een artikel uit ‘Environmental Science and Technology’ uit 2010 (Tabone et al., 2010), in de wandelgangen de ‘Pittsburgh Study’ genoemd. Deze studie heeft bij verschijnen voor veel irritatie gezorgd; zowel de methodiek als de gebruikte data liggen onder vuur, waardoor de conclusies geen hout snijden.
Punten van kritiek
De belangrijkste kritiekpunten zijn (zie o.a. Dale, 2011 en Murphy et al., 2011):
– Gebruik van verkeerde gegevens. Voor PLA en PET zijn achterhaalde data gebruikt. Voor PLA wordt bijvoorbeeld een bron aangehaald die op 54 MJ/kg fossiel energiegebruik komt, terwijl volgens recente publicaties dit getal voor PLA uit mais 42 MJ/kg bedraagt (Vink et al.) en voor PLA uit suikerriet 30.5 MJ/kg (Groot en Borén, 2010). Ook de data voor PET zijn niet in lijn met de recente data van bijvoorbeeld PlasticsEurope.
– Onverantwoorde extrapolaties. Door een gebrek aan data neemt de Pittsburgh Study aan dat de data voor PLA voor de categorieën ‘menselijke gezondheid’, ‘effecten op ademhaling’ (smog dus), ‘aantasting van de ozonlaag’ en ’ecotoxiciteit’ ook wel zullen gelden voor PHA. Voor een studie die vervolgens gaat ranken is dat natuurlijk een onacceptabele aanname.
– Methodologisch verkeerde weging. De studie brengt het totale milieueffect van de verschillende polymeren telkens terug tot één waarde. Dat is niet in overeenstemming met de ISO-richtlijn die over het algemeen bij LCA-studies wordt gevolgd. De studie scoort steeds de plaats van de betreffende plastic per categorie (menselijke gezondheid, ecotoxiciteit etc.), en telt deze scores bij elkaar op. De plastics worden alleen vergeleken met elkaar en niet met een externe referentie. Daardoor kan het voorkomen dat een categorie waarin het milieueffect van plastics sowieso klein is, ineens zwaar gaat wegen in het eindresultaat. Dit kan grote consequenties hebben in de onderlinge volgorde.
En zo kunnen we nog wel even doorgaan, nog meer fundamentele kritiekpunten zijn te vinden in de publicaties van Murphy et al. (2011) en van Dale (2011). De studie had eigenlijk nooit door de peer review mogen komen.
Lager energiegebruik
Uit onder andere ons eigen werk blijkt dat het beeld met betrekking tot bioplastics veel genuanceerder ligt. De vervanging van fossiel PE door Bio-PE (dit wordt onder andere door Braskem op de markt gebracht), en ook van PET door PLA, leidt tot een flinke besparing in energiegebruik en uitstoot van broeikasgassen (Bos et al., 2012). En, hoewel in de meeste applicaties niet zomaar één op één inwisselbaar, ook de vervanging van petrochemisch PE door PLA levert een daling in energiegebruik en broeikasgasuitstoot op (Bos et al., 2012). Recent hebben Chen en Patel (2012) een uitvoerig overzicht gepubliceerd van energiegebruik en broeikasgasuitstoot, waarin bioplastics, geproduceerd via biotechnologie, worden vergeleken met hun petrochemische evenknieën. Natuurlijk moeten ook effecten van de teelt van biomassa op bijvoorbeeld eutrofiëring en mogelijke verschuivingen in landgebruik in rekening worden gebracht. Weiss et al. (2012) hebben bio-based en petrochemische materialen kritisch vergeleken, waarbij onder andere primair energiegebruik, broeikasgasemissies, vermesting, verzuring en fotochemische ozonvorming onder de loep zijn genomen. Volgens deze meta-analyse leidt biobased materiaal tot minder primair energiegebruik en broeikasgasemissies, maar misschien wel tot extra eutrofiëring en aantasting van de stratosferische ozonlaag. Met betrekking tot verzuring en fotochemische ozonvorming kwamen Weiss et al. niet tot eenduidige resultaten.
Een andere belangrijke overall conclusie is dat het duurzamer is om van biomassa bioplastics te maken, dan biobrandstoffen (Patel, 2008). Voordat alle aspecten van de milieubelasting van bioplastics goed in kaart zijn gebracht moet er nog wel het een en ander worden uitgezocht, maar de conclusie van Lucas Reijnders is in elk geval veel te kort door de bocht.
Bos, H.L.; Meesters, K.P.H.; Conijn, S.G.; Corré, W.J.; Patel, M.K.: Accounting for the constrained availability of land: a comparison of bio-based ethanol, polyethylene, and PLA with regard to non-renewable energy use and land use. Biofuels, Bioproducts & Biorefining 6 (2012), pp. 146-158
Chen, G.-Q.; Patel, M. K.: Plastics Derived from Biological Sources: Present and Future: A Technical and Environmental Review. Chemical Reviews (Chem. Rev.) 2012, 112, pp. 2082–2099
Dale, B.E.: Comment on “Sustainability Metrics: Life Cycle Assessment and Green Design in Polymers”. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, p. 5057
Groot, W.J.; Borén, T.: Life cycle assessment of the manufacture of lactide and PLA biopolymers from sugarcane in Thailand. International Journal of Life Cycle Assessment, Volume 15, Issue 9, November 2010, Pages 970-984
Murphy, R.; Detzel, A.; Guo, M.; Krüger, M.: Comment on “Sustainability Metrics: Life Cycle Assessment and Green Design in Polymers”. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, pp.
Patel, M.K.: Understanding bio-economics. European Plastics News, March 2008, pp.28-29
PlasticsEurope: Ecoprofiles of plastics and bulk chemicals. Published by the European association of plastics manufacturers (PlasticsEurope), http://www.plasticseurope.org/plastics-sustainability/eco-profiles.aspx, various years
Tabone, M.; Cregg, J.J.; Beckman, E.J.; Landy, A.E.: Sustainability Metrics: Life Cycle Assessment and Green Design in Polymers. Volume 44, Issue 21, 24 September 2010, pp. 8264-8269
Vink, E.T.H.; Davies, S.; Kolstad, J.J.: The eco-profile for current Ingeo® polylactide production. Industrial Biotechnology, Volume 6, No. 4, August 2010, pp. 212-224
Weiss, M.; Haufe, J.; Carus, M.; Brandao, M.; Bringezu, S.; Hermann, B.; Patel, M.K.: A Review of the Environmental Impacts of Biobased Materials. Journal of Industrial Ecology, Volume 16, Number S1, 2012, page S169-S181