Steeds meer plastic in omloop

Dat er steeds meer plastic geproduceerd wordt is bekend, maar wist je dat dit explosief gestegen is binnen de duur van één mensenleven: van 2 miljoen ton in 1950 tot ruim 390 miljoen ton in 2021 wereldwijd. De verwachting is dat dit in 2050 1480 miljoen ton bedraagt. En deze aantallen zijn nog zonder synthetische vezels, die voornamelijk na 2000 op de markt zijn gekomen.

Recyclen als oplossing om hoeveelheid plastic te beperken

In Nederland ligt het percentage plastic dat gerecycled wordt hoog in vergelijking met de rest van de wereld. In 2020  werd 45% van het ingezamelde plastic afval gerecycled. Het Europese gemiddelde is 35% en Nederland voert de Europese ranglijst aan. Ook landen als Duitsland, België en Zwitserland scoren hoog. Toch belandt ook in Nederland nog 55% van het ingezamelde plastic afval in de verbrandingsoven.

Wereldwijd eindigde in 2017 maar liefst 6,3 miljard ton van de 8,3 miljard ton gefabriceerd plastic als afval. En daarvan werd slechts negen procent gerecycled. De overgrote meerderheid komt dus op vuilstortplaatsen , of nog erger, in het milieu en de zee terecht.

Waarom wordt er niet meer gerecycled?

Het antwoord op deze vraag zit in de prijs en kwaliteit in vergelijking met niet-gerecycleerd materiaal. Verwerkers van plastic hebben flinke volumes gerecycled plastic nodig dat aan strenge eisen voldoet plus een marktconforme prijs hiervoor. Door de verschillen in het weggegooide plastic wordt het recyclingproces moeilijker en daardoor duurder. In 2018 was de vraag naar gerecycled plastic maar 6 procent van de totale vraag naar plastic in Europa.

Regelgeving vanuit de EU, ingevoerd in juni 2019, moet het plastic zwerfvuil op zee aanpakken en het percentage gerecycled plastic omhoog krijgen. De maatregelen zijn voornamelijk gericht op het plastic voor eenmalig gebruik dat op Europese stranden het meest werd aangetroffen en daarnaast op visgerei.

Recycling als Schuldgum

Recycling leek dus de oplossing, maar omdat er maar heel weinig gerecycled wordt en de meerderheid nog steeds in het restafaval belandt, verbrand wordt of op andere plekken terecht komt zoals in onze zeeën; waarom wordt recycling dan toch nog vaak als de oplossing gezien? Volgens een voormalige lobbyist van de American Chemical Society – de handelsvereniging van de kunststofindustrie (geciteerd in het boek Plastic: A Toxic Love Story van Susan Freinkel) is een reden dat recycling een effectieve ‘schuldgum’ is. Het idee van recycling zou consumenten aanspreken die zich schuldig voelen over het gebruik van een wegwerpproduct. Daardoor wordt het probleem als het ware genegeerd. Langzamerhand worden echter steeds meer consumenten zich ervan bewust dat recycling minder effectief is dan gedacht. Er ontstaan nieuwe vormen, zoals bioplastics die qua grondstoffen te verkiezen zijn boven traditioneel plastic maar die uiteindelijk ook plastic afval opleveren.

Recyclen van plastic is het recyclen van toxische chemicaliën

Dat gerecycled plastic ook zeker niet altijd zo “groen” en ongevaarlijk voor mens en milieu is blijkt uit een recent rapport van Greenpeace waarin wordt gesteld dat het proces waarbij kunststoffen worden gerecycled ze feitelijk gevaarlijker kan maken voor mensen die er vervolgens aan worden blootgesteld. Het rapport “Forever Toxic: The science of health threats from plastic recycling” geeft aan dat kunststoffen meer dan 13.000 chemicaliën bevatten, waarvan er meer dan 3.200 bekend staan ​​als gevaarlijk voor de menselijke gezondheid. Bovendien zijn veel van de andere chemicaliën in kunststoffen nooit onderzocht en kunnen ze ook giftig zijn.

Recyclen van plastic is dus niet de heilige graal zoals vaak geschetst wordt. Bewustwording is essentieel hierin en net als in het artikel over bioplastics, komen we ook in dit artikel tot de conclusie: minder plastic, in al zijn vormen, is uiteindelijk de beste keuze voor mens en milieu.

Alle kleine stapjes zijn er weer een vooruit en om bewust die keuzes te kunnen maken zijn wij er voor je. Wil je meer weten over plasticvrije alternatieven? Lees dan dit artikel met tips om zwerfafval te voorkomen.

Het bericht Waarom recycling van plastic niet de oplossing is verscheen eerst op Green Jump's blog.

De wereld van bacteriën en andere micro-organismen

Wist je dat maar liefst 2/3 van al het leven op aarde bestaat uit micro-organismen, zoals schimmels, bacteriën, virussen en beerdiertjes? Zonder die kleine organismen, die we met het blote oog niet eens kunnen zien, zou het leven op aarde niet mogelijk zijn. Micro-algen in de oceanen bijvoorbeeld zorgen voor 50% van de zuurstof die wij inademen. Darmbacteriën helpen ons voedsel verteren en onder andere schimmels zijn in staat dode planten en dieren om te zetten in nieuwe grondstoffen.

De kracht van microben

Deze micro-organismen, ook wel microben, vind je overal, zelfs op de meest onherbergzame plekken ter wereld. Kleine rakkers die enorm veerkrachtig zijn en uitstekend in staat zich aan te passen aan hun omgeving. En, dankzij de enzymen die microben uitscheiden, kunnen ze bijna alles verteren. Niet alleen groente en fruit, maar zelfs metalen, aardolie én…plastic!

PET op het menu

Zo vonden wetenschappers in Ecuador een schimmel, die in het donker en van alleen maar plastic leeft. Deze Pestalotiopsis Microspora is in staat om polyurethaan (PU) om te zetten in organisch materiaal. En ook in Pakistan blijkt een schimmel te leven die korte metten maakt met PU. Maar de ster van dit verhaal is een bacterie die Japanse onderzoekers zes jaar geleden op een vuilnisbelt ontdekten: de Ideonella Sakaiensis. Een micro-organisme dat smult van PET en dit ook nog eens omzet in tereftaalzuur en ethyleenglycol: de bouwstenen van datzelfde plastic! Deze bacterie verteert PET met behulp van het microbiële enzym PETase en doet dat efficiënter dan eerdergenoemde schimmels. Helaas is deze bacterie wel een beetje een ‘picky eater’: ze eet namelijk alsnog vrij traag én alleen bij lage temperaturen.

De microwereld in de strijd tegen al dat plastic

Als het aan de wetenschap ligt, zou het zo maar de toekomst kunnen zijn: bioreactoren met plastic etende enzymen. Een – uiteraard – gecontroleerde omgeving, waarin we plastics kunnen omzetten in grondstoffen, waarmee we weer nieuwe materialen kunnen maken. Een compleet circulair proces, eindeloos te herhalen, zodat we de aarde niet verder hoeven uit te putten. Maar daar zitten wel nog wat haken en ogen aan.

Het mag wel wat efficiënter

Er is van 95 microbiële enzymen bekend dat ze in staat zijn plastic af te breken. Maar bij een uitgebreid Zweeds onderzoek uit 2021 bleek dat er nog eens 30.000 (!) enzymen bestaan die in staat zouden zijn de tien voornaamste plastics, zoals PET, te kunnen afbreken. Het minpunt; de kleine organismen die deze enzymen produceren zijn niet altijd efficiënt en het commercieel inzetten van plastic etende micro-organismen is daarmee nog best ingewikkeld. Sommigen bacteriën zijn bijvoorbeeld niet zo goed in staat het plastic om te zetten in bruikbare grondstoffen, waardoor er micro- of nanoplastics kunnen overblijven. En anderen, zoals Ideonella Sakaiensis, kunnen jaren over één fles doen.

Let’s get FAST!

Tijd voor een sneller en efficiënter enzym, aldus de onderzoekers uit Texas . Met behulp van kunstmatige intelligentie hebben zij nieuwe mutaties van het microbiële enzym PETase gemaakt. Deze mutaties werken optimaal tussen de 30 – 50 graden Celsius en zijn door de onderzoekers FAST-PETase genoemd, oftewel Functional-Active-Stable-and-Tolerant PETase. Een toepasselijke naam! Met dit gemuteerde enzym kan het proces van de-/repolymerizatie van PET in slechts 24 uur plaatsvinden. In de praktijk betekent dat, dat van de 51 PET producten die de onderzoekers getest hebben, alle producten binnen 1 week vergaan waren. Volgens de onderzoekers zou FAST-PETase een goede stap zijn om plastic recycling op grote schaal een enorme boost te geven.

Want plastic recycling kan nog wel wat hulp gebruiken

Op dit moment is mechanische recycling de belangrijkste manier om PET en andere plastics te kunnen hergebruiken. Maar het is niet de heilige graal: de kwaliteit van PET gaat na elke recyclebeurt achteruit, samengestelde plastics kunnen er moeilijk of niet mee gerecycled worden en soms moet alsnog virgin PET toegevoegd worden om de juiste vereiste kwaliteit te krijgen (zoals bij voedselverpakkingen). Ook zijn sommige afvalstromen gewoonweg niet mechanisch te recyclen. Chemische recycling, zoals solvolyse, vergassing, pyrolyse en depolymerisatie, kunnen hierbij helpen. De ontwikkelingen hierin draaien op volle toeren, laat bijvoorbeeld Ioniqa in het Limburgse Geleen zien. Enzymatische recycling, oftewel recyclen met behulp van plastic etende enzymen, valt onder de opkomende technologieën van chemische recycling.

Dít maakt enzymatische recycling zo interessant

Dat de natuur in relatief korte tijd zó kan evolueren, dat ze door ons geproduceerd afval op kan ruimen is natuurlijk al fascinerend. Maar dat is uiteraard niet de (enige) reden. Enzymatische recycling zou het namelijk mogelijk maken om, zonder toevoeging van nieuwe fossiele stoffen, PET te maken met dezelfde kwaliteiten als virgin PET. Ook samengestelde plastics zouden ermee gerecycled kunnen worden én deze vorm van recycling zou ook nog eens tot minder energieverbruik en uitstoot kunnen leiden. En last but not least: het proces is eindeloos te herhalen.

En dus zitten we ook in Europa niet stil

Het Texaanse onderzoek is niet de enige doorbraak op dit gebied. Zo opende het Franse Carbios eind vorig jaar een proeffabriek in Clermont-Ferrand waar ze, met het op schimmelenzymen gebaseerde C-ZYME, polymeren in slechts 10 uur kunnen omzetten in herbruikbare monomeren. Carbios zegt hiermee 100% gerecycled PET zonder kwaliteitsverlies te kunnen maken. En ook het recyclen van synthetisch textiel zou met hun technologie mogelijk zijn. Genoeg reden voor de Europese Investeringsbank om met een riante lening Carbios verder op weg te helpen en de circulaire economie een stapje dichterbij te brengen.

Zijn plastic etende microben de oplossing voor de plastic afvalberg?

Goede vraag. Het toenemende gebruik van plastics is natuurlijk al controversieel. En als we minder zouden produceren, kwalitatieve producten langdurig gebruiken en repareren waar nodig, hoeft er ook minder opgeruimd te worden. Maar: nieuwe technologieën, zoals enzymatische recycling, kunnen wel degelijk helpen bij het circulair maken van onze economie. De grote uitdaging zit hem waarschijnlijk (naast het verder ontwikkelen van de technologieën) in het kostenplaatje. Over het algemeen kost virgin PET zó weinig dat een gerecycled kunststof al gauw duurder is en daarmee minder interessant voor een producent. En dat terwijl de klimaatimpact van kunststoffen, als iedereen zijn best doet, in 2030 gehalveerd zou kunnen zijn. Gelukkig nemen steeds meer bedrijven hun verantwoordelijkheid en wordt er ook op Europees niveau hard gewerkt aan regelgevingen om de CO2-uitstoot, het gebruik van fossiele grondstoffen en de plastic afvalberg te verminderen. Zodat een circulaire toekomst in ieder geval steeds meer binnen handbereik komt.

Het bericht Plastic etende enzymen; de oplossing voor plastic afval? verscheen eerst op Green Jump's blog.