Plastic recyclen: zes grote vragen beantwoord
Onze relatie met plastic verandert snel. Recyclen is van essentieel belang om de oude lineaire levenscyclus van het materiaal te vervangen door een circulair model, om te zorgen dat het langer meegaat. Toch bestaat er nog altijd verwarring over de vele aspecten van het recyclen.
Denk eens aan een plastic zakje dat wordt meegedragen door de wind. Het waait voorbij je raam, weet zich los te wrikken uit de takken van een boom en verdwijnt daarna uit het zicht. Stel je nu eens voor dat dát tasje het allerlaatste stukje plastic afval op aarde zou zijn.
Plastic afval is een groeiende milieuzorg voor onze generatie, maar het hoeft geen probleem te zijn voor de volgende. Naast een mentaliteitsverandering waarmee al het afval beschouwd moet worden als een waardevol materiaal voor nieuwe toepassingen, is plasticrecycling een van de belangrijkste elementen die helpen om de plasticafvalcrisis op te lossen. Maar er is veel verwarring over hoe het plasticrecyclingproces werkt. We hebben experts gevraagd om een aantal grote vragen rond recycling te beantwoorden om te weten te komen hoe dichtbij we bij een oplossing zijn.
1) Waarom worden niet alle soorten plastic gerecycled?
Momenteel wordt maar zo'n 30% van het plastic in Europa ingezameld voor recycling. In de VS ligt dit cijfer nog lager, met maar 8,4%. Er bestaan ook twijfels over de hoeveelheid ingezameld plastic dat in Europa uiteindelijk ook echt gerecycled wordt.
Theoretisch gezien zou je bijna alle soorten plastic kunnen recyclen. De manier waarop dit gebeurt hangt echter af van het type materiaal. Veel plastic wordt niet gerecycled (en niet eens ingezameld) omdat het recyclen van bepaalde soorten plastic erg ingewikkeld is en daarmee economisch onrendabel blijft. Sommige soorten plastic kunnen helemaal niet gerecycled worden met onze huidige technologieën. Maar nu de technologie zich verder ontwikkelt, worden stapsgewijs ook veel technische en economische barrières weggenomen.
Plastic dat onder warme temperaturen zacht wordt en hard blijft in de kou, ook wel thermoplastic genoemd, is gemakkelijker te recyclen omdat je het kunt vervormen als je het maar heet genoeg maakt. Hieronder valt bijvoorbeeld polyethyleentereftalaat (PET), dat gebruikt wordt voor veel verschillende flessen, bakjes, kledingstukken en tapijtvezels. Ook HDPE (polyethyleen met hoge dichtheid) valt hieronder. Dit wordt tevens gebruikt voor flessen, maar ook in verpakkingen en producten zoals buigzame waterpijpen en brandstoftanks voor voertuigen.
Plastic dat onomkeerbaar hard wordt onder hitte, ook wel thermoharders of duroplasten genoemd, zijn moeilijker te recyclen omdat ze niet kunnen worden vervormd. Polyurethaan, dat vaak gebruikt wordt in schuim, verf en lijm, is zo’n soort plastic.
Geëxpandeerd polystyreen, beter bekend als piepschuim, is ook problematisch omdat het vooral uit lucht bestaat. “Het neemt veel ruimte in beslag als je het vergelijkt met de massa van het plastic,” zegt prof. Elizabeth Gillies, polymeer chemicus aan de Western University in Ontario. Hoewel er machines zijn ontworpen om het compacter te maken, is het recyclen van piepschuim normaliter niet rendabel, wat deels ook komt omdat het zo lastig te vervoeren is.
Momenteel wordt maar zo'n 30% van het plastic in Europa ingezameld voor recycling. En daarvan wordt misschien maar een derde ook echt gerecycled.
Voorwerpen die uit meerdere soorten plastic bestaan vormen ook een probleem. Als deze samen worden gerecycled, mengen ze zich niet tot één homogeen materiaal. “Verschillende soorten plastic mengen niet met elkaar, net als dat olie en water niet mengen,” vertelt prof. Gillies. “Het [nieuwe] materiaal dat daaruit komt is kwalitatief gezien ondermaats.” Hetzelfde geldt voor samengestelde materialen, die normaal gesproken ook niet te recyclen zijn. Denk bijvoorbeeld aan auto-onderdelen. Deze zijn vaak gemaakt van plastic dat versterkt is met koolstofvezels. Deze combinatie is niet gemakkelijk uit elkaar te halen, waardoor het lastig is om potentieel recyclebare componenten eraan te onttrekken.
Composteerbare en biologisch afbreekbare kunststoffen worden steeds vaker op de markt gebracht als milieuvriendelijker oplossingen. Omdat ze bedoeld zijn voor biologische verwerking, zijn de meeste niet geschikt voor bestaande plasticrecyclingsystemen en kunnen ze de kwaliteit van andere recycling producten aantasten. Er zijn echter ook soorten biobased plastic op de markt die wél gerecycleerd kunnen worden.
2) Waarom produceren we nog nieuw plastic als gerecycled plastic kan worden hergebruikt?
Wanneer de meeste soorten plastic worden versnipperd, gesmolten en verwerkt tijdens de mechanische recycling, gaan ze in kwaliteit achteruit. "Plastic is een grote lange moleculen en als het in kleinere stukken wordt gehakt, of wordt geoxideerd en daardoor chemisch verandert, dan zullen de eigenschappen niet meer hetzelfde zijn", zegt Dr. Gillies. Normaal gesproken kan plastic slechts een paar keer mechanisch worden gerecycled voordat het teveel is afgebroken om te worden hergebruikt.
Daarnaast moet je rekening houden met verontreiniging. De kleurstoffen en additieven die gebruikt worden in de productie van plastic lossen niet op tijdens het mechanisch recyclen. Dit geldt ook voor mogelijke reststoffen van goederen die in plastic verpakkingen zaten opgeslagen. Het gerecyclede materiaal kan zwart of grijs worden en ook kan het de geur behouden van het product dat in de plastic verpakking zat, waardoor het moeilijk hergebruikt kan worden. Vandaar dat het meeste mechanisch gerecyclede plastic niet gebruikt kan worden om dezelfde producten mee te maken. Ook kan het niet worden ingezet voor producten met gevoelige toepassingen, zoals voedselproducten, hygiëne middelen en speelgoed. Gerecycled plastic wordt daarom vaak gebruikt voor eindproducten die lang meegaan. Denk bijvoorbeeld aan buitenmeubels zoals bankjes en veranda's.
Een van de meest gerecyclede soorten plastic, PET (polyethyleentereftalaat), vormt een uitzondering op de regel. PET-drinkflesjes die worden ingezameld met een zogeheten monostroom, d.w.z. via de flesseninzameling en kunnen daarna gerecycled worden tot hetzelfde product. Gerecycled PET kan ook worden ingezet in andere producten, zoals tapijten, dakisolatie, kleding en textiel.
Maar gerecycled PET kan niet alle soorten plastic vervangen. “Het is niet geschikt voor flexibele verpakkingen of andere doeleinden” zegt prof. Marc Hillmyer, directeur van het Center for Sustainable Polymers van de Universiteit van Minnesota in de VS. “Er bestaat geen totaaloplossing.”
Door chemisch te recyclen kan plastic worden teruggebracht tot de oorspronkelijke componenten.
Nieuw plastic moet daarom worden gemaakt op een manier die voldoet aan de kwaliteitseisen voor een verschillende producten. Dankzij nieuwe technologieën zouden we als grondstof voor nieuw plastic, plastic afval kunnen gebruiken. Door chemisch te recyclen kan plastic worden teruggebracht tot de oorspronkelijke componenten, die op hun beurt weer gebruikt kunnen worden voor de vervaardiging van nieuw plastic. Chemisch gerecycled plastic is van hoge kwaliteit en kan een drop-in vervanger zijn voor plastic van primaire fossiele grondstoffen, zelfs voor gevoelige toepassingen, zoals voedselverpakkingen en medische producten.
3) Wat zijn de voordelen van chemisch recyclen? En wat voor impact kan het hebben op het verkleinen van onze plastic voetafdruk?
Chemisch recyclen is een opkomende verzameling van technologieën die in potentie een grote rol zou kunnen spelen als toevoeging van normale mechanisch recyclen. Waar je bij mechanisch recyclen plastic voorwerpen smelt en ze vervormt tot iets nieuws, wordt dit bij chemisch recyclen anders aangepakt. Chemische recycling zet het afvalplastic weer om in de moleculen waaruit het is opgebouwd met behulp van chemische, thermische of zelfs fotochemische middelen, zegt Dr. Hillmyer. Dit betekent dat chemisch gerecycled plastic dezelfde eigenschappen kan hebben als nieuw plastic.
Een van de nadelen van mechanische recycling is dat gerecycled plastic doorgaans van mindere kwaliteit is dan het nieuwe materiaal. Maar als je de bouwstenen kunt herstellen door middel van chemisch recyclen, kun je het plastic voor dezelfde toepassing een tweede leven geven. “Dat wordt eigenlijk wel gezien als de heilige graal in ons vakgebied,” zegt dr. Gillies.
Chemisch recyclen kan bijdragen aan het verhogen van het recyclingpercentage, aangezien het ook kan worden toegepast op plastic dat lastig mechanisch te recyclen is. Naast gekleurd plastic of plastic bestaande uit meerdere materialen of lagen, kan chemische recycling ook plastic verwerken wanneer het verontreinigd is met voedselresten of wanneer het moeilijk te scheiden componenten bevat, zoals kleurstoffen of andere soorten kunststoffen.
Hoewel er al kleine chemische recyclingfabrieken operatief zijn, is de technologie nog niet op industriële schaal uitgewerkt. De mogelijkheid om commerciële fabrieken op te zetten binnen de Europese Unie kan van cruciaal belang zijn bij het streven van de EU om tegen 2030 55% van alle plastic verpakkingen te recyclen.
4) Wat doen recyclingfabrieken om hun afvalbeleid te verbeteren?
De efficiëntie van recycling neemt toe, naarmate de sorteer- en recyclingtechnologieën blijven verbeteren en zelfs gemengde en vervuilde kunststofstromen kunnen worden gerecycled.
Nabij-infrarood spectroscopie (NIR) wordt veelvuldig ingezet om verschillende soorten plastic te sorteren vanaf een lopende band. Elke soort plastic kent een andere chemische structuur en beschikt over een eigen 'vingerafdruk’ die de sensoren oppikken. “Het plastic wordt in verschillende stromen ondergebracht op basis van hun spectra,” zo legt dr. Gillies uit.
Recyclefabrieken maken steeds meer gebruik van kunstmatige intelligentie
Een van de nadelen van NIR-systemen is dat ze geen zwart plastic kunnen herkennen. Donkere kleuren absorberen de lichtgolven die in het bereik liggen dat de sensoren scannen, waardoor het spectra ervan niet wordt herkend. Lasersystemen kunnen daarentegen wel zwart plastic herkennen en worden nu in sommige fabrieken ingezet als complementaire technologie, zodat voorwerpen die normaal gesproken zouden worden weggegooid nu kunnen worden gerecycled.
Ook van kunstmatige intelligentie (AI) wordt steeds meer gebruikgemaakt. Er komt nog altijd veel mensenwerk bij kijken in de recyclefabriek. Zo worden contaminanten, zoals verontreinigde producten en andere soorten afval, handmatig gescheiden. Maar machines die gebruik maken van AI, een camerasysteem en een robotarm kunnen nu worden getraind om verontreinigingen te herkennen en te verwijderen. Een van deze robots kan maar liefst 80 voorwerpen per minuut sorteren: bijna dubbel zoveel als een mensen. Een aantal Europese en Amerikaanse recyclefabrieken maakt al gebruik van deze innovatie.
Veel recyclefabrieken proberen ook te innoveren om zo meer verschillende soorten plastic te kunnen recyclen. Zo zet een fabriek in het Duitse Bernburg nu verpakkingen van HDPE-plastic en polypropyleen om in industriële producten zoals afvoerpijpen. Hiervoor heeft het vorig jaar een prijs gewonnen. Dergelijke producten werden hiervoor gemaakt van nieuw plastic.
Er is een aantal spelers die momenteel hun chemische recyclecapaciteit opbouwt, zodat ze gemengd plastic afval kunnen recyclen tot wassen, chemicaliën en petrochemische grondstoffen voor de vervaardiging van nieuw plastic. Er zijn ook nieuwe chemische zuiveringsprocessen in ontwikkeling die additieven, geuren en andere verontreinigingen uit plastic kunnen halen. Zo werd er vorig jaar juli een recyclefabriek geopend in Ohio, die op commerciële schaal polypropyleen recyclet. De verwachting is dat dit soort fabrieken ook binnenkort in andere delen van de VS en in Europa zullen opkomen.
Dit soort technologieën helpen de industrie door te groeien, om zo te voldoen aan de kwaliteitsnormen die we van de sector verwachten. Elke dag worden er weer nieuwe ontdekkingen gedaan die bijdragen aan het verminderen van het plastic afvaloverschot.
5) Waarom gebruiken we nog altijd plastic etensverpakkingen als we die niet kunnen recyclen?
Bij het beoordelen van de impact van plastic verpakkingen is het belangrijk om rekening te houden met de ecologische voetafdruk van het hele product gedurende zijn levenscyclus – en dus niet alleen van de verpakking zelf. Het is statistisch bewezen dat plastic verpakkingen voedselverspilling tegengaan, omdat ze het voedsel tijdens transport en opslag tegen verontreiniging beschermen. Het voorkomt dat het voedsel bederft en zorgt ervoor dat het voedsel de beoogde kleur behoudt.
Met het oog op maximale duurzaamheid is het echter wel van belang dat de verpakking efficiënt gerecycled kan worden. Maar als je de recyclebaarheid van een verpakking wilt verbeteren, betekent dit vaak dat je een grotere hoeveelheid verpakkingsmateriaal zal moeten gebruiken, waardoor de voedselveiligheid in het geding kan komen en er meer voedsel verspild wordt. De milieuvoordelen van recyclen wegen hier mogelijkerwijs niet tegenop. Daarom dient er uiteindelijk een beslissing te worden gemaakt op basis van een grondige analyse van de impact van alle levenscycli; niet alleen van de verpakking zelf.
Wanneer voedsel op de stort terechtkomt, begint het te rotten en stoot het methaan uit. Dat is een schadelijker broeikasgas dan koolstofdioxide.
Bij voedselproductie wordt veel water en energie gebruikt. Als het voedsel niet geconsumeerd wordt, is dit voor niets geweest. De impact die voedselverspilling heeft op het milieu is enorm (wel 20 keer zo groot als de impact van de verpakking). Wanneer voedsel op de stort terechtkomt, begint het te rotten en stoot het methaan uit. Dat is een schadelijker broeikasgas dan koolstofdioxide. Afgedankt voedsel is verantwoordelijk voor bijna 10% van de wereldwijde broeikasgasuitstoot. Uit een recent rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) blijkt tevens dat tussen de 25% en 30% van al het wereldwijd geproduceerde voedsel verspild wordt.
Als een plastic verpakking ervoor kan zorgen dat eten niet verspild wordt, kan het wel degelijk van onderschatte waarde zijn. “We moeten van niet-noodzakelijk plastic af. Plastic dat geen voordelen biedt,” zo stelt dr. Gillies. “Maar als het plastic wel degelijk een positief effect op het milieu heeft, kan het beter zijn om eraan vast te houden dan het niet te gebruiken.”
6) Is recyclen zelf ook schadelijk voor het milieu?
Ja en nee. Plastic afval is absoluut schadelijk voor het milieu en we moeten recycle- en afvalbeheersystemen ontwikkelen die voorkomen dat plastic afval in het milieu terechtkomt. Maar er zit ook een milieuprijskaartje aan het recyclen zelf.
Denk bijvoorbeeld aan het transport dat nodig is om afval uit de containers te halen en te vervoeren naar een recyclefabriek. Dit draagt ook bij aan broeikasgasuitstoot. Verder heb je vaak water en chemicaliën nodig om plastic afval schoon te maken, gebruik je energie voor het sorteren, en stoot een recyclefabriek ook zelf uitlaatgassen uit bij het smelten en verwerken van het plastic. “Er komt natuurlijk wel wat energie- en grondstofgebruik kijken bij recyclen,” zegt dr. Hillmyer.
Gekeken naar de gehele levenscyclus van plastic, is de uitstoot van het recycleproces marginaal.
Maar als je naar de gehele levenscyclus van plastic kijkt, is de broeikasgasuitstoot die recyclen met zich meebrengt te verwaarlozen. Het eerste wereldwijde onderzoek naar de broeikasgasuitstoot van plastic werd vorig jaar gehouden. Daaruit bleek dat de uitstoot die vrijkomt aan het levenseinde van plastic, maar 9% van de uitstoot vormt die het plastic gedurende de gehele levensloop heeft veroorzaakt. Hierbij wordt uitgegaan van verbranding, recyclen en de stort als mogelijke opties. De ecologische voetafdruk van recyclen kan nog verder worden teruggedrongen als er gebruik wordt gemaakt van hernieuwbare energiebronnen.
Chemisch recyclen zorgt ook voor broeikasgasuitstoot. De voetafdruk is hierbij groter dan bij ‘normaal’ recyclen, aangezien er meer warmte voor nodig is en er extra stappen bij komen kijken. Daar staat tegenover dat bepaalde chemische recyclingprocessen hun eigen energie kunnen opwekken vanuit het verwerkte afval. Het chemisch recyclen van plastic compenseert ook de uitstoot die anders veroorzaakt zou zijn door de productie van nieuw plastic uit fossiele grondstoffen. “Het uitvoeren van een levenscyclusanalyse is belangrijk, maar de echte waarde zit hem in het feit dat dit plastic weer gemakkelijk kan worden omgezet in nieuw materiaal,” concludeert dr. Hillmyer.
Sandrine Ceurstemont is een wetenschaps- en techniekjournalist. Haar werk is verschenen in The Guardian, National Geographic, BBC Earth en Scientific American.
