André Oerlemans
07 juni 2023, 11:00

Hoe de mens ook in de toekomst plastic kan blijven gebruiken

Als de mens in de toekomst plastic wil blijven gebruiken op een leefbare planeet, dan moet het hele systeem van ontwerp, productie, gebruik en recycling op de schop. We moeten onder meer stoppen met het maken van onnodige plastic producten, het verbranden van recyclebaar plastic verbieden, plastic vijf tot tien keer zo duur maken en zo ontwerpen dat het beter te hergebruiken of recyclen is.

Adobe Stock 139350819 1 De wereld produceert nu 500 miljoen ton plastic per jaar. | Credits: Adobe Stock

Dat betogen onderzoekers van TNO en het Duitse instituut Fraunhofer Umsicht. De twee instituten hebben vier scenario’s uitgewerkt waarin duurzame plastics een rol kunnen spelen in de toekomstige circulaire economie die de EU in 2025 voorstaat. Om bestaande belemmeringen weg te nemen en veelbelovende oplossingen te delen en te ondersteunen, hebben beide organisaties het European Circular Plastics Platform (CPP) opgericht.

1 miljard ton in 2050

Plastic is een fantastisch materiaal. Het is licht, waterdicht, relatief sterk, in vele vormen te gieten, goedkoop en het gaat lang mee. Het kent hoogwaardige toepassingen in onder meer levensmiddelenverpakkingen, auto-onderdelen of synthetisch textiel. Het meeste plastic gooien we echter na één keer gebruiken weg. Sinds de jaren 50 is de mens verslaafd geraakt aan plastic. Toen produceerde de wereld jaarlijks 2 miljoen ton plastic. Begin deze eeuw was dat al 250 miljoen ton, nu zo’n 500 miljoen ton en als dat zo doorgaat, is het in 2050 al ruim een miljard ton.

Verdubbeling CO2-uitstoot in 2025

Plastic heeft ook een donkere kant. Het veroorzaakt grote milieuproblemen. Jaarlijks komt 10 miljoen ton plasticafval in het milieu terecht. | Credit: Adobe Stock Het duurt honderd jaar voordat het daar afgebroken wordt. Microplastics vervuilen de oceanen en zijn via visconsumptie terug te vinden in het bloed van mensen. Bovendien wordt nu nog olie gebruikt om het te maken, een grondstof die de aarde uitput en die we uit landen met foute regimes moeten importeren. De VN becijferde eerder dat in 2050 maar liefst 20 procent van de globale olieconsumptie gebruikt wordt voor de chemische kunststofindustrie. Bovendien is de plasticproductie verantwoordelijk voor 4,5 procent van alle broeikasgassen die voor opwarming van de aarde en daardoor klimaatverandering zorgen, blijkt uit onderzoek. Dat is twee keer zoveel als Nederland en Duitsland nu uitstoten. Als dat zo doorgaat, zijn de CO2-emissies in 2050 verdubbeld of verviervoudigd.

Jaarlijks komt 10 miljoen ton plasticafval in het milieu terecht. | Credit: Adobe Stock

Plastic niet verbieden

Moeten we dan maar van plastic af? De hashtag ‘plastic free’ op Instagram heeft al bijna 5 miljoen posts verzameld. Dat gaat de onderzoekers te ver. Alternatieven zoals glas en metaal zijn vaak slechter voor het milieu of hebben minder goede producteigenschappen. Bijvoorbeeld omdat er meer materiaal van nodig is, meer energie om het te maken of omdat auto’s en vliegtuigen er zwaarder van worden en dus meer brandstoffen gaan gebruiken. Daarom concluderen de onderzoekers dat plastic een belangrijk onderdeel van de economie zal en moet blijven. “Meer en meer mensen denken dat we van plastic af moeten. Vanuit wetenschappelijk oogpunt is het niet haalbaar om op dezelfde manier door te gaan, maar ook niet om plastic helemaal te verbieden. Daarom hebben we een nieuwe, duurzame manier nodig om plastics te ontwerpen en te gebruiken”, zegt Stephen Kabasci van Fraunhofer Umsicht.

Nul vervuiling en klimaatneutraal

In hun whitepaper
‘How a future-proof, circular and sustainable plastics economy should look like’ schetsen de twee onderzoeksinstituten hoe zo’n duurzame, circulaire plasticbranche eruit moet zien. Die moet klimaatneutraal zijn, nul vervuiling veroorzaken en onafhankelijk worden van foute regimes buiten de EU. Om dat te bereiken, zijn er vier strategieën nodig die allemaal tegelijkertijd toegepast moeten worden.

Bij de eerste, die ‘narrowing the loop’ heet, gaat het erom geen producten meer te maken die we niet nodig hebben. De drie motto’s hierbij zouden moeten zijn: weigeren (refuse), heroverwegen (rethink) en verminderen (reduce). Zo wordt bespaard op onnodig materiaal- en grondstoffengebruik. “We moeten kinderen op de basisschool al leren dat ze geen producten hoeven te consumeren die ze niet nodig hebben”, zegt Jürgen Bertling van Fraunhofer Umsicht.

Strategieën voor de circulaire economie

Bij ‘operating the loop’ draait het om het gebruik van duurzame energie en herbruikbare grondstoffen – zoals biomassa – en het zoveel mogelijk beperken van afval en materiaalverlies. Bij de derde, ‘slowing the loop’ gaat het erom alle producten die we maken zo lang mogelijk te gebruiken en hun levensduur te verlengen. Dan gaat het om hergebruik (reuse), reparatie (repair), herfabricage (remanufacture), opknappen (refurbish) en voor een ander doel gebruiken (repurpose). De vierde strategie heet ‘closing the loop’. Die gaat over het inzamelen, sorteren en recyclen van plastics (recover, recycle, remine) om grondstoffen na de gebruiksfase te behouden. “De meeste ontwikkelingen richten zich op ‘closing the loop’. Dat is belangrijk, maar lang niet genoeg. Slechts 30 procent van het plastic wordt gerecycled. Daarom zijn de andere strategieën nodig voor een volledig circulaire economie”, zegt Jan Harm Urbanus, senior wetenschapper op het gebied van circulaire plastics bij TNO | Credit: TNO.

Jan Harm Urbanus, senior wetenschapper op het gebied van circulaire plastics bij TNO | Credit: TNO

De plastic waterfles als voorbeeld

Als je al deze strategieën toepast op een fles water dan kunnen mensen ook gewoon uit de kraan drinken en zo nodig prik toevoegen met een soda streamer-machine. PET-flessen zouden dan ook schoongemaakt en hergebruikt kunnen worden, in plaats van versnipperd tot plastic korrels, zoals nu gebeurt. Er zou ook bouwmateriaal van gemaakt kunnen worden. Ook kan de fles een stuk lichter en biobased gemaakt worden, waarbij de chemische industrie elektriciteit in plaats van aardgas gebruikt. Juist die aspecten worden volgens de onderzoekers nauwelijks meegewogen. Pas als dit niet kan, zouden fabrikanten de volgende stap moeten nemen, zoals recycling of in het slechtste geval: verbranden in afvalovens die energie opwekken. In het kader van een nieuwe afvalhiërarchie hebben de instituten een leidraad ontwikkeld met prioriteiten voor het maken en (her)gebruiken van plastic in elke fase.

Plastic vijf tot tien keer duurder maken

Om tot een circulaire plasticindustrie te komen moeten wetenschap, bedrijfsleven, onderwijs, politiek en burgers uit allerlei sectoren samenwerken. Nieuwe innovaties en recyclingtechnieken moeten beter ondersteund worden. Plastics moeten anders ontwikkeld worden, zodat ze langer meegaan en beter hergebruikt kunnen worden. Polymeren moeten niet meer van olie, maar van biobased materialen, gerecycled plastic en afgevangen CO2 gemaakt worden.

“Het huidige systeem is nu al aan het destabiliseren, onder meer door klimaatverandering, en moet veranderen. Daar hebben we nieuwe businessmodellen voor nodig”, zegt Esther van den Beuken van TNO. Nieuwe wet- en regelgeving moet daarbij helpen. “Bijvoorbeeld door het verbranden van recyclebaar plastic te verbieden, waar in Nederland over gesproken wordt. Of het vaststellen van een minimum hoeveelheid gerecycled plastic in nieuwe producten, waar de EU over denkt.”

Ook zouden er echte prijzen gerekend moeten worden voor plastic. “Plastic is veel te goedkoop omdat we de milieukosten niet mee rekenen. Eigenlijk zou de prijs van plastic vijf tot tien keer hoger moeten zijn, als je dat wel meerekent”, zegt ze.

Nieuw Europees platform nodig

Om al die partijen met elkaar in verbinding te brengen, te informeren en voor te lichten is een nieuw platform nodig, denken TNO en Fraunhofer Umsicht. Als onafhankelijke onderzoeksinstituten willen ze daar het voortouw in nemen en een Europees platform voor circulaire plastics oprichten: het CPP. Dit gaat onder meer workshops en rondetafelgesprekken organiseren en onderzoeken uitvoeren, maar ook alle partijen helpen om barrières te slechten en veelbelovende oplossingen verder te ontwikkelen. Het belangrijkste doel is een omslag teweeg te brengen bij het publiek én bij het bedrijfsleven. In Nederland sluit het platform aan bij het programma Circulaire Plastics, dat in acht jaar tijd 500 miljoen euro ontvangt uit het Groeifonds, waar TNO ook aan deelneemt. In Duitsland is Fraunhofer Umsicht bezig een nationale circulaire economie-strategie te ontwikkelen.

Lees ook:

Miljoenensubsidie van Bill & Melinda Gates Foundation voor Nederlands onderzoek naar micro-organismen

Hij ziet er zo vrolijk uit, met mooie paarse bloemetjes, maar de Striga is een ware 'plaagplant' die voor een en al ellende zorgt bij boeren in Afrika. De plant tapt als het ware voedingsstoffen af van diverse belangrijke voedselgewassen in Sub-Sahara-Afrika, waaronder het graan sorghum, rijst en gier. Daarmee wordt de oogst vernietigd en blijven de boeren met lege handen achter. Sorghum staat wereldwijd op nummer vijf van de belangrijkste graangewassen. De boeren die het verbouwen zijn meestal zelfvoorzienend, maar hebben vaak weinig land. Als (een deel van) de oogst wegvalt, zorgt dit direct voor honger en armoede. Oplossing in zicht Gelukkig lijkt er licht aan het einde van de tunnel, want een team van onderzoekers uit Nederland, de Verenigde Staten en Ethiopië is een oplossing op het spoor gekomen. De parasitaire plant lijkt bestreden te kunnen worden door micro-organismen in te zetten die al van nature in de bodem voorkomen. "We kunnen met de hulp van bodemmicro-organismen ingrijpen in de verschillende fases van de infectie-cyclus van het parasitaire onkruid", zegt projectleider Jos Raaijmakers, hoofd Microbiële Ecologie bij het NIOO. "Ons onderzoek laat zien dat we micro-organismen in de bodem zeer eenvoudig kunnen activeren om specifieke vluchtige stoffen aan te maken. Die stoffen blijken de kieming van Striga-zaken zeer goed te kunnen remmen." Het team heeft daarnaast schimmels en bacteriën gevonden die de 'chemische communicatie tussen het gewas en de Striga-parasiet verstoren'. Raaijmakers: "Zo raken de ontkiemende Striga-planten 'de weg kwijt'. Een aantal micro-organismen blijkt ook in staat om de interne celstructuur van de sorghum-wortels zo te veranderen dat, na aanhechting, de Striga-infectie sterk wordt geremd."Belangrijke subsidie voor vervolgonderzoek Het onderzoek - genaamd Promise - werd zes jaar geleden gestart. De resultaten zijn zo veelbelovend dat onlangs de Bill & Melinda Gates Foundation een vervolgsubsidie heeft toegekend van ruim 10 miljoen dollar. Volgens Raaijmakers kan nu een belangrijke stap vooruit worden gezet in de daadwerkelijke bestrijding van Striga. "We gaan onze wetenschappelijke vindingen vertalen naar effectieve beheermethoden die toegankelijk en betaalbaar zijn voor de doelgroep. De betaalbaarheid is erg belangrijk, omdat het hier meestal om kleine boeren gaat met zeer beperkte financiële middelen." Na de zomer wordt hiermee gestart in Ethiopië, Senegal en Tanzania. Lees meer:De natuur 'aan het infuus': onderzoekers enthousiast over bodemtransplantatieHoge Veluwe en Waddenzee krijgen 'digitale tweeling'Waterstof uit de Sahara: Duitse mega-investering in Mauritanië