Het probleem met plastics – nog los van alle milieuproblemen die zij met zich meebrengen – is dat zij voortreffelijk zijn. Dat zou geen probleem zijn als zij niet voortreffelijk zouden zijn in hun eigenschappen. Bijvoorbeeld PET, een goed voorbeeld – uitstekende barrière-eigenschappen, kristalheldere transparantie en uitstekend en goedkoop te recyclen. Moeilijk om het beter te doen – helaas gemaakt uit olie en gas, met uitstoot vanwege intercontinentaal vervoer. De vraag naar dit materiaal neemt steeds meer toe, en dat betekent dat tegen 2050 20% van olie en gas bestemd zullen worden voor plasticproductie; waardoor het veel moeilijker zal worden ‘netto nul’ te bereiken. Het is zo helder als plastic dat dit probleem groter zal worden, tenzij we met een alternatief komen. Dus, wat zijn onze mogelijkheden?
De realisten
Consumentengedrag ligt grotendeels vast, en onze collectieve voorkeur voor plastic is rationeel dankzij de bekende stevigheid en kwaliteit van consumentenartikelen, vooral voor voedsel en drank. En het is niet defaitistisch om dit te zeggen – eerder een erkenning van het feit dat consumenten reageren op de voordelen van deze materialen.
Is er dan een andere benadering? Een waarbij het materiaal vervangen wordt door een bijna gelijk alternatief met een betere milieuprestatie? Ja, dubbelganger PEF. Slechts een letter verschillend van PET uit aardolie, maar met nieuwe eigenschappen die de plasticindustrie sterk gaan veranderen.
Een aantrekkelijk alternatief
Om PEF (polyetheenfuranoaat) te maken hebben we geen olie nodig, want er is een elegantere manier om FDCA te maken, een essentieel onderdeel van PEF, vooral het F-gedeelte. Het is altijd gevaarlijk, een stap terug te doen om naar voren te springen, maar hier blijkt dat vruchtbaar. We hebben nu een betere controleerbaar, goed aanpasbaar en toch minder energie-intensief proces dat FDCA en PEF dichter bij grootschalige commerciële toepassing brengt.
De voordelen worden al duidelijk voordat we aan het proces zelf beginnen, doordat we PEF kunnen maken uit groene grondstoffen, namelijk suiker gemaakt uit industriële stijfsel. Suiker is de eenvoudige grondstof met belangrijke eigenschappen die ons weg kan voeren van de platgetreden weg van grondstoffen op basis van aardolie. We kunnen daardoor een meer duurzame drop-in vervanging voor PET maken terwijl we toch geen apparatuur hoeven te vervangen – geen kunststof- of recyclingapparatuur.
Een betere bioplastic
Veel dranken gevoelig voor zuurstof hebben flessen nodig die de kwaliteit van het product bewaren, of het nu gaat om vruchtensap of vitaminedranken. PEF is hier beter in dan de rest – het houdt veel beter gas tegen dan PET. Daardoor is PEF vooral interessant voor merken die de duurzaamheid van hun product willen verbeteren en tegelijkertijd zijn prestaties. Verreweg de meeste champagne en mousserende wijnen zitten momenteel in zware flessen die meer wegen dat het product erin, waardoor veel extra energie en kosten nodig zijn bij het transport. Stel je voor, een veel lichter alternatief dat ook de kurk laat knallen en net zo goed de CO2 binnen houdt, zodat consumenten volledig kunnen genieten van hun product.
Maar de toepassingen voor PEF bestaan niet alleen uit flessen. Ook kratten en potten die nu met PET worden gemaakt kunnen van PEF profiteren – zijn recyclebaarheid, sterkte, hittebestendigheid, ondoordringbaarheid voor gassen, en transparantie die consumenten verwachten. Met het oog op die toekomst kunnen we verwachten dat de voortdurende innovatie met bioplastics de beste toegang biedt tot een echt circulaire economie. PEF levert dat, net als verwante stoffen die ook een wenselijke toekomst met zich meebrengen.
Naar een circulaire economie
Met selectieve chemie kunnen we de belangrijke tussenstof HMF (hydroxymethylfurfural) maken uit de grondstof suiker, en deze kunnen we met meer speciale reacties verder verwerken tot het gewenste eindproduct PEF. HMF kan ook apart worden verwerkt in bijvoorbeeld lijmen en verf; de mogelijkheden zijn legio. Men werkt bijvoorbeeld al aan HMF als vervanging van formaldehyde; en combinatie van de stof met andere biomassa, lignine bijvoorbeeld, gehaald uit hout, voor het maken van bindmiddelen voor de bouw.
We kunnen dit potentieel nog verder verbreden, als we behalve suiker een reeks andere duurzame bronnen gaan gebruiken zoals landbouwafval, gerecyclede vezels en bomen, zodat we niet teveel gaan leunen op de stijfsel nodig voor onze voedingsindustrie. We kunnen bijvoorbeeld HMF-derivaten gebruiken als toeslagstof aan brandstof voor transport dat moeilijk te elektrificeren is; zoals scheepvaart, lange-afstandsvervoer en vliegen. We kunnen daarmee tekorten aan biobrandstoffen aanvullen en tegelijkertijd een beter product leveren, zoals we al zien bij gebruik van groene grondstoffen in verpakkingsmateriaal. Voor mensen met visie is HMF niet slechts een bijproduct, zelfs niet een nuttig bijproduct, maar een hele gereedschapskist waarmee we duurzaam kunnen voorzien in vele menselijke behoeften.
Stel je voor, een echt circulaire economie waarin je een papieren bekertje maakt uit boomvezels; dan wordt dit gerecycled tot karton gebruikt als verpakkingsmateriaal, waarna het opnieuw wordt gerecycled totdat de vezel te kort is geworden. Nu hoeven we niet meer daar te stoppen. We kunnen onze vezel afbreken tot suikermoleculen, deze omvormen tot bioplastic en het hele proces opnieuw doorlopen met nuttige producten op een duurzame manier. Hierdoor kunnen we beseffen dat het maken van een dubbelganger plastic begon als een stap in de goede richting; maar nu zien we dat het hele proces ons een heel eind brengt naar de circulaire economie.
Dirk den Ouden is Vice President of Circular Chemicals bij Stora Enso
Interessant? Lees dan ook:
Hout verduurzamen
Drie ontwikkelingsfasen van de groene chemie
Naar een wereldwijd verdrag tegen plasticvervuiling