PHA’s zijn veelzijdig, biologisch afbreekbaar en veelbelovend, zo schreven we een paar jaar geleden. Er was slechts één probleem: ze waren te duur. Daardoor was er geen vraag naar. En daardoor bleven ze te duur. Geleidelijk wordt deze vicieuze cirkel echter doorbroken. PHA’s doen het goed. De vooruitzichten worden beter.
Veelzijdig, veelbelovend, biologisch afbreekbaar
‘Ik zou iedereen aanraden, eerst de vraag op gang te brengen en dan pas het aanbod,’ zegt Jan Ravenstijn tegen CE&N. Ravenstijn is een man met veel ervaring in de polymeerindustrie; hij is nu zelfstandig consultant en legt zich toe op PHA’s. In de markt is het falen van Metabolix welbekend. Het bedrijf zag veel in PHA’s en bouwde een fabriek van 50 kton/jaar in Clinton, Iowa, in 2010. Maar ze verkochten nooit meer dan 500 ton/jaar en moesten sluiten, nadat ze honderden miljoenen dollars hadden verloren. Zoals Ravenstijn zegt: ‘De ontwikkeling van een markt voor een nieuw polymeer gaat stapje voor stapje.’ Maar we kunnen nu omhoog gaan kijken. Voor het eerst is de vraag groter dan het aanbod.
Zeker, PHA’s, gemaakt door bacteriën, zijn veelzijdig een veelbelovend. En biologisch afbreekbaar. Vanwege dat laatste staan ze nu opnieuw in de belangstelling. De stapel plastic afval wordt almaar hoger en de noodzaak om blijvende oplossingen te vinden neemt steeds toe; daardoor staan vele PHA’s er goed voor. De EU bijvoorbeeld wil dat er in 2021 duurzame alternatieven komen voor weggooiplastics uit fossiele grondstoffen; zoals wattenstaafjes, bestek, borden en rietjes. Voor veel van deze toepassingen lijken PHA’s zeer geschikt. PHA’s zijn zelfs biologisch afbreekbaar in zeewater, een zeldzame eigenschap zelfs voor bioplastics.
Naar goedkopere grondstoffen
Vorige maand was Ravenstijn een van de sprekers op de online Bio-Based Materials conferentie, georganiseerd door nova-Instituut. Daar besprak hij spelers en hun productiecapaciteit, toepassingen en wetgeving. Metabolix gebruikte nog maïs als grondstof, maar veel nieuwe bedrijven gebruiken goedkopere grondstoffen als afgassen, afvalwater, plastic afval en gebruikte bakolie. Of tweede generatie grondstof, goedkoper en zonder concurrentie met de voedselketen. Ravenstijn stelt wel dat bacteriestammen gemodificeerd moeten zijn, voor een constante productkwaliteit en lage kosten.
PHA’s zijn een zeer veelzijdige groep stoffen. Sommige zijn hard en breekbaar, andere zacht en elastisch. Ze kunnen meestal worden bewerkt op allerlei soorten bestaande machines. ‘Afhankelijk van soort en kwaliteit,’ schrijft Ravenstijn ergens anders, ‘kunnen PHA materialen gebruikt worden voor spuitgieten, extrusie, thermovormen, schuimen, non-wovens, vezels, 3D-printen, coaten van papier en kunstmestkorrels, lijmen en plakband. Ze kunnen ook worden gebruikt als toeslagstof ter versterking of plastificering, of als bouwsteen voor thermohardende ingrediënten van verven en geschuimde kunststoffen. Ze worden op commerciële schaal gebruikt als medisch hechtdraad omdat het materiaal in het lichaam wordt opgenomen.’ Vele PHA’s kunnen uiteenlopende plastics vervangen, maar als groep kunnen zij niet alle plastics vervangen. Zelfs zonder naar de kosten te kijken. ‘De PHA-markt is honderden kilotonnen per jaar als de kosten/prestatiebalans goed is.’ Tenminste zes bedrijven verwachten PHA’s tegen concurrerende prijzen te kunnen maken als zij op volle schaal gaan werken.
PHA recycling sluit de kringloop
PHA’s hebben een zeer bijzondere eigenschap: ze kunnen op elke manier worden gerecycled, inclusief natuurlijke afbraak. PHA’s worden gemaakt door de natuur en daar ook weer afgebroken. Ze dienen als voedsel en als energiebron aan organismen. Als zodanig moeten organismen de stof natuurlijk kunnen afbreken. Hetzelfde zal gebeuren als de stof in een fabriek is gemaakt. De snelheid van dit afbraakproces is ongeveer hetzelfde als bij cellulose (papier).
Toch willen we niet dat alle plastics biologisch afbreekbaar zijn. Om een duidelijk voorbeeld te noemen, we willen dat de isolatie van elektriciteits- en datakabels ondergronds en in water niet biologisch wordt afgebroken. Voor die plastics moeten we een goede industriële recycling organiseren. Maar we hebben ook plastics nodig die in de natuur worden afgebroken. Omdat er door sijtage voortdurend microplastics vrij komen in het milieu zonder dat we er erg in hebben. Omdat spullen worden weggegooid. PHA’s voldoen aan dit criterium. PHA recycling sluit de kringloop.
Wetgeving over PHA’s
Er is nu een belangrijke rol weggelegd voor de wetgeving. China, de VS en Europa bereiden een verbod voor op wegwerpplastics. Maar ze pakken dit op verschillende manieren aan en sommige voorstellen kloppen nog niet, zegt Ravenstijn. Het uitgangspunt zou moeten zijn: ‘Materialen bedoeld voor eenmalige toepassingen zouden op geen enkele manier schade moeten toebrengen aan het milieu als ze expres of per ongeluk terecht komen in het milieu.’ Ze moeten ook kunnen afbreken in zeewater. Wetsvoorstellen moeten goed worden bekeken; zoals onder meer gebeurt door Ravenstijn’s organisatie GO!PHA en het nova-Instituut. Wetgeving zal in de komende jaren bepalend zijn voor de markt.
PHA’s zijn terecht gekomen in het begin van de groei, zegt Ravenstijn. Nu is goede communicatie essentieel. Zoals met overheden, over wetgeving. Met milieuorganisaties, om wederzijds begrip te kweken. Met het grote publiek, om onderwerpen als biologische afbreekbaarheid duidelijk te maken. Alles wijst op snellere groei.
Interessant? Lees dan ook:
PHA: veelbelovend, veelzijdig, biologisch afbreekbaar
Gebruik meer plastics, zegt Michael Carus, maar wel verantwoord
Stro, een zeer goed bouwmateriaal