Plastics, gemaakt van planten? In een bio-gebaseerde economie kan het. Prof. Dr. Yvonne van der Meer houdt zich hiermee bezig als hoogleraar Sustainability of Chemicals and Materials. Vrijdag is zij keynote speaker bij onze werkplaats over de circulaire economie. En die houdt niet op bij het recyclen van onze bestaande producten, vertelt ze in dit interview.
Bioplastics worden al langer van planten gemaakt. Dat wordt gedaan om de klimaatimpact ervan te verlagen: je schakelt immers over van een fossiel product dat van olie is gemaakt, naar een product dat uit de natuur komt. In zo’n natuurproduct zit ook CO2, maar die is pas recent uit de atmosfeer gehaald en dat leidt op de lange termijn dus niet tot additionele CO2-uitstoot.
Klinkt logisch. Toch kunnen bioplastics ook negatieve eigenschappen hebben, vertelt Van der Meer: “Je hebt bijvoorbeeld mest en water nodig om planten te laten groeien, er is meer concurrentie met biobrandstoffen en zo ontstaat er schaarste onder het landgebruik. Om nog niet eens te beginnen over de voedselschaarste.” Dit leidt allemaal tot een grote discussie, waar Van der Meer via de wetenschap een steentje aan bijdraagt: wat zijn eigenlijk geschikte biologische grondstoffen voor bio-plastics? “Inmiddels zijn we het er al over eens, dat we daarvoor geen voedselgewassen moeten gebruiken.”
“Als het blijft bij theoretische duurzaamheid, hebben we daar weinig aan.”
Daarnaast kijkt Van der Meer naar de economische haalbaarheid van duurzame en bio-based initiatieven. “Ik wil niet alleen berekenen of iets duurzaam en haalbaar is, ik wil ook bijdragen aan een duurzamere wereld,” vertelt zij. “Dat gebeurt alleen als er een bedrijf is dat het product ook daadwerkelijk op de markt brengt. Anders kan je er als consument ook niet voor kiezen. Dan blijft het alleen bij theoretische duurzaamheid en daar hebben we weinig aan.”
Bio niet per se duurzaam
Van der Meer leidt op Maastricht University een onderzoeksgroep die de transitie van een lineaire en fossiele naar een circulaire en bio-economie ondersteunt. Daarvoor deed ze als consultant duurzaamheidsberekeningen. In die tijd kwam ze ook al veel in aanraking met bio-materialen. “Ik kwam erachter dat het helemaal niet per definitie duurzaam is om over te gaan op een bio-gebaseerde grondstof,” zegt ze. “Toen dacht ik: er moet een onderzoeksgroep komen die uitzoekt wanneer zo’n bio-grondstof duurzaam is en wanneer niet.”
Duurzaamheidsberekeningen worden nu nog vaak gedaan als producten al af zijn, legt Van der Meer uit. “Dat is mooi als een industrie de markt op gaat en als die wil aantonen hoe duurzaam het product is. Maar als je op zoek bent naar duurzame oplossingen, vind ik het belangrijk om daar juist in een vroeg stadium al naar te kijken. Wanneer je nog keuzes hebt om voor een bepaalde grondstof of productiemethode te kiezen. Zo kun je daadwerkelijk iets duurzaams ontwerpen, in plaats van dat je achteraf pas kijkt of iets duurzaam is.”
Over die circulaire economie hebben de meeste mensen inmiddels wel het een en ander gelezen, of in elk geval gezien; het bekende groene cirkeltje dat rondgaat. Meestal wordt daarmee recycling bedoeld, aldus Van der Meer. “Maar met de huidige inzameling en technologie neemt de kwaliteit van een product enorm af, als je het recyclet. Je haalt er bijna nooit hetzelfde uit.”
“Met het circuleren van alleen onze huidige materialen kom je er simpelweg niet.”
Van der Meer heeft er goede hoop in, dat we beter gaan worden in die technologische processen. “Maar dan nog zul je meer nodig hebben dan alleen maar bestaande materialen laten circuleren in onze samenleving. De wereldbevolking groeit nog altijd en daarmee groeit ook de vraag naar producten. Met het circuleren van alleen onze huidige materialen kom je er simpelweg niet. Zelfs als je ze allemaal opnieuw zou kunnen inzetten — en dat kan niet, want ze worden vaak veel te vies, gaan verloren of worden niet eens ingezameld.”
Verder raken fossiele grondstoffen op, vertelt ze. “Maar we hebben inmiddels ook gezien dat het klimaatprobleem nog veel groter is. Voordat alles op is, hebben we al te veel broeikasgassen uitgestoten.” Daar komt de bio-economie om de hoek kijken. Om materialen te maken heb je namelijk koolstof en andere atomen nodig. Die moeten ergens vandaan komen, legt Van der Meer uit: “Als ze niet uit fossiele grondstoffen mogen komen, hebben we nog drie andere opties: je kunt ze uit biomassa halen, je kunt ze uit gerecyclede producten of afval halen, en je kunt CO2 direct uit de lucht afvangen en dat inzetten. Alle drie de paden worden bewandeld en voor al onze dagelijkse materialen zullen ze alledrie ook nodig zijn.”
Een essentieel onderdeel van de circulaire economie
Daarnaast is Van der Meer lid van de wetenschappelijk commissie van de Circular Bio-based Europe Joint Undertaking (CBE JU), een publiek-private partnership om de bio-based industrie te bevorderen als onderdeel van de circulaire economie. “Biomassa moet een essentieel onderdeel worden in de circulaire economie, zodat het ook een bio-economie wordt,” aldus Van der Meer.
“Het hele idee van een circulaire economie is geïnspireerd door de natuur,” vertelt ze. “Daarin heb je alleen maar kringlopen en bestaat helemaal geen afval. Zo mooi als het gaat in de natuur, zo moeilijk gaat het eigenlijk nog in de technische cirkel: het plaatje ziet er mooi uit, maar als je naar de kwantiteit en kwaliteit van recycling kijkt, zitten we nog mijlenver van zo’n natuurlijke cirkel vandaan. We zijn nog voor 95 tot 98 procent lineair bezig in onze economie.”
In de CBE JU kijken Van der Meer en haar collega’s nadrukkelijk niet alleen naar de duurzaamheid van grondstoffen, maar naar de hele levenscyclus van een product. Je wil bijvoorbeeld liever niet dat een bioplastic minder lang meegaat dan de ‘gewone’ variant, of dat er afbraakproducten door in het milieu terecht komen.
En dan heb je nog het afvalprobleem. Dat los je ook niet per definitie op met bioplastics, legt Van der Meer uit: “Je hebt wel een duurzame grondstof gebruikt, maar dat betekent niet automatisch dat het ook biologisch afbreekbaar is. Door chemische processen kan het juist verworden tot een plastic product, dat niet zo makkelijk afbreekbaar is.”
“Er worden ook producten gemaakt van zeewier en het gft-afval bij jou thuis.”
Industrieën zijn ook een belangrijk onderdeel van het CBE JU. Bedrijven laten weten, aan welke doorbraken in bio-gebaseerde materialen zij behoefte hebben. Vervolgens kunnen onderzoeksconsortia zich daarop inschrijven, die laten dan weten hoe ze dat willen gaan aanpakken. De beste voorstellen worden gefinancierd, aldus Van der Meer. “Daarbij wordt een goede mix gemaakt van vroegtijdige ontwikkelingen op universiteiten en opschaling voor de markt, zodat een divers portfolio aan investeringen tot stand komt. Er zit ook diversiteit in qua soorten grondstoffen: eerst waren dat alleen plant-gebaseerde producten, nu worden er ook producten gemaakt van zeewier en van het gft-afval bij jou thuis.”
Van kleding tot bestek: de mogelijkheden zijn (bijna) eindeloos
Het bekendste voorbeeld van een geslaagd bio-gebaseerd product is gemaakt van een voedselgewas, namelijk suiker. Inmiddels kan suiker ook uit landbouwresiduen gewonnen worden, waardoor er geen competitie meer met voedsel is. “Dat wordt nu nog niet veel toegepast,” vertelt Van der Meer, “maar men kan van suiker wel al een heel pallet aan producten maken: plastics, coatings, farmaceutica…”
Avantium is zo’n bedrijf dat ‘PEF-flessen’ maakt, volledig van suiker uit biomassa en ook nog eens recyclebaar. Dat is beter dan de fossiele variant: PET-flessen. Daarnaast behoren ook kleding, tapijten, inkt, verf, bestek, schoonmaakmiddelen en cosmetica inmiddels tot de mogelijkheden Zo zijn er honderden voorbeelden van initiatieven die nog opgeschaald moeten worden. “Juist daarvoor is meer aandacht en geld nodig.”
Van der Meer ziet in China, dat op veel vlakken vooruitloopt op Europa, nog geen grote ontwikkelingen in het bio-domein. Ook de VS ziet ze nog als een echt fossil-leading land, maar daar is volgens haar wel veel potentie voor de bio-economie. “In principe kun je dus stellen dat we op dit gebied in Europa voorlopig redelijk op de troepen vooruitlopen.”
“Je kunt stellen dat de chemische industrie zich moet aanpassen, maar het zijn de consumenten die verwachten dat we het hele jaar door mooie producten kunnen kopen.”
Toch zijn er nog grote uitdagingen om de circulaire transitie in Europa serieus van de grond te krijgen. Als belangrijkste ziet ze het op grote schaal produceren van bio-gebaseerde producten. “De chemische industrie is het gewend om met grote hoeveelheden grondstoffen het hele jaar door en met hoge kwaliteit op enorme schaal te werken. Je kunt natuurlijk stellen dat die industrie zich ook een beetje moet aanpassen, maar het zijn de consumenten die verwachten dat we het hele jaar door mooie producten kunnen kopen. In die transitie op de grote schaal ligt de voornaamste uitdaging.”
Tenslotte moet er een omslag plaatsvinden in hoe wij over materialen en producten nadenken, zegt Van der Meer. “In het begin wilden we met biomassa elk product precies namaken. Dan hoeven producten en consumenten zich namelijk verder niet aan te passen; die kunnen op dezelfde manier met alles doorgaan. Als een producent zich moet aanpassen in het ontwerp of de productie zelf, wordt het proces daarmee vaak duurder. Maar die aanpassing is uiteindelijk wel nodig om tot een daadwerkelijk duurzaam product te komen.”
Bio
Yvonne van der Meer is hoogleraar Sustainability of Chemicals and Materials bij de faculteit Science and Engineering van de Universiteit Maastricht. Ze is daarnaast scientific vice-director van het Aachen-Maastricht Institute for Biobased Materials en lid van de Educational Program Committee van de Master Biobased Materials.
