De nieuwe technologie die al het plastic kan recyclen – steeds opnieuw

Met zogenaamde ‘geavanceerde recycling’ kan vuil en gemengd plastic afval keer op keer worden hergebruikt. Precies wat nodig is in een circulaire economie en in de strijd tegen klimaatverandering.

Ik verdoe in mijn keuken enorm veel tijd met het turen naar stukken plastic om te bepalen of ze gerecycled kunnen worden. Zo ja, dan gaan ze in een aparte zak, net als glas, blikjes, karton en papier. Zo niet, of als ik het niet zeker weet, dan gaan ze in een plastic tas (niet geschikt voor recycling) die ik ergens in de kast onder de trap prop. Ik neem me altijd voor om die te deponeren in een container voor niet-recyclebaar plastic bij een supermarkt hier in de buurt. Maar de weg naar de vuilnisbelt is geplaveid met goede voornemens. Soms gooi ik de zak uit irritatie gewoon bij het huisvuil. 

Of dat obsessieve sorteergedrag van mij ergens goed voor is, weet ik ook niet. Ik hoop dat recyclebaar plastic ook echt gerecycled wordt. En wat betreft de rest, zo’n beetje de helft van mijn plastic afval: ik heb geen idee wat daarmee gebeurt. Ik neem aan dat er niet voor niets ‘niet-recyclebaar’ op staat.

Binnenkort hoef ik hopelijk mijn kostbare tijd niet meer aan het sorteren van plastic afval te verdoen. Er is een reeks nieuwe technologieën voor ‘geavanceerde recycling’ die stilaan in gebruik genomen worden en die beloven van alle soorten plastic iets heel nuttigs te kunnen maken: plastic. Het streven is om voor deze grondstof een circulaire economie te bereiken, waarbij we niet langer plastic hoeven te maken uit ruwe olie, maar eindeloos toekunnen met het recyclen van wat we al hebben. Dan kan plastic, dat nu terecht vervloekt wordt als een plaag van de moderne tijd, weer iets machtig moois worden.

Er is genoeg plastic in omloop om mee aan de slag te gaan. Sinds de jaren vijftig hebben we er meer dan tien miljard ton van geproduceerd. Meer dan acht miljard daarvan is geëindigd als afval. Veel daarvan slingert nog rond op vuilnisbelten en in het milieu, en er komt maar geen eind aan de stortvloed. Volgens Suhas Dixit, de CEO van recyclebedrijf APChemi in Mumbai, brengt de wereld momenteel jaarlijks zo’n 350 miljoen ton plastic afval voort. 

In 2017 heeft een team wetenschappers onder leiding van Roland Geyer van de Universiteit van Californië, Santa Barbara een analyse gemaakt van wat er gebeurd is met al het plastic dat ooit is gemaakt. Dat artikel biedt nog steeds het beste inzicht in wat er met plastic gebeurt, en dat is geen fraai plaatje (zie grafiek). Circa 55 procent is regelrecht op de vuilstort beland of zomaar weggegooid, 8 procent is verbrand en maar 6 procent is gerecycled – en van die 6 procent is het meeste uiteindelijk ook op de vuilnisbelt beland.

Handig

Dit is natuurlijk een ramp voor het milieu. Als plastic wordt verbrand of ligt te vergaan in een vuilnisbelt, komen er enorme hoeveelheden broeikasgassen vrij in de atmosfeer. En elk jaar belandt er tussen de tien en vijftien miljoen ton plastic in de oceanen, waar het spontane vuilnisbelten vormt zoals de Great Pacific Garbage Patch, de plasticsoep in de Stille Oceaan. Deze verkwisting draagt veel bij aan de drie grote planetaire crises van onze tijd: klimaatverandering, verlies van biodiversiteit, en afval en vervuiling. Bovendien groeien de zorgen over de gevolgen van plastic voor de gezondheid van de mens.

We blijven plastic gebruiken omdat het zo handig is. Dat komt doordat er verschillende kunststoffen zijn in een keur aan chemische samenstellingen, geschikt voor bijna alle doeleinden. Wat ze gemeen hebben, is dat ze allemaal beginnen als monomeren: kleine moleculen met twee reactieve uiteinden. Onder de juiste omstandigheden kunnen die als treinstellen lange, repeterende ketens met elkaar vormen, zogenaamde polymeren. Begin bijvoorbeeld met een monomeer dat ethyleen heet en je krijgt polyethyleen. Dat is stevig, buigzaam en doorzichtig, het meest gebruikte soort plastic ter wereld, vooral voor plastic flessen. Andere plasticsoorten zijn zogenaamde copolymeren, die bestaan uit twee of meer verschillende soorten monomeren. Aan het eindproduct zijn vaak ook nog andere bestanddelen toegevoegd: smeermiddel, vlamvertragers, kleurstoffen enzovoort.

Pogingen om schoon schip te maken leveren tot nu toe weinig op. ‘De recycling van plastic is een fiasco,’ zegt Judith Enck, het hoofd van Beyond Plastics, een non-profitorganisatie in Bennington, Vermont, die een eind wil maken aan de plasticvervuiling. De huidige technieken voor het recyclen van plastic zijn primitief en bewerkelijk. Het afval wordt eerst gesorteerd, soms nog met de hand, en het beste plastic wordt mechanisch gerecycled. Dat wil zeggen dat het eerst wordt gewassen, dan versnipperd of vermalen, gesmolten en verwerkt tot korrels die omgesmolten en opnieuw gebruikt kunnen worden.

Uitstel 

Met sommige soorten plastic gaat dat heel goed. Bijvoorbeeld met polyethyleentereftalaat (PET) dat nog niet eerder gerecycled is. PET is goed voor zo’n 7 procent van al het plastic afval, en volgens Dixit wordt meer dan 90 procent ervan gerecycled. Maar ontzettend veel plastic afval is niet geschikt voor mechanische recycling. En het plastic dat mechanisch gerecycled is, is van lagere kwaliteit dan nieuw plastic. Ook al wordt het gewassen, het is niet altijd volledig schoon en kan daarom niet worden gebruikt als verpakkingsmateriaal voor voedsel. Van gerecyclede PET-flessen kunnen bijvoorbeeld maar zelden nieuwe flessen worden gemaakt. ‘Dat mechanisch gerecyclede afval kan vervuild zijn, dus je krijgt nooit toestemming voor gebruik bij voedsel,’ zegt Lars Krause van het nova-Institute in Hürth, een Duits onderzoeksinstituut voor politieke en ecologische innovatie. Daarom eindigt gerecycled PET meestal in meubelbekleding, vloerbedekking en isolatiemateriaal.

De recycling tast ook de kwaliteit van het materiaal aan, met elke cyclus wordt het een beetje slechter, tot het op den duur nergens meer goed voor is. Mechanisch recyclen is dus alleen maar uitstel van de dag waarop het plastic toch op de vuilnisbelt of in een verbrandingsoven belandt.

Ik ben vorig jaar gaan kijken bij een bedrijf dat op deze manier werkt en zag wat een rommelige bedoening het is. Pure North is gevestigd in het IJslandse Hveragerði. Op een bedrijventerrein aan de rand van de stad worden balen vuil landbouwplastic en versleten plastic leidingen gewassen, versnipperd, tot korrels omgesmolten en dan weer verkocht. Maar de winstmarge is klein en alleen voor bepaalde soorten plastic is het lonend om ze op deze manier te recyclen. Consumentenafval, zoals voedselverpakkingen en dergelijke, is een ratjetoe waar het bedrijf niets mee kan, omdat het sorteren en reinigen daarvan veel te duur is. En met plastic dat een complexe mengvorm is, zoals de kunststoffen in vloerbedekking en kleding, valt al helemaal niets te beginnen.

‘Plastic kan steeds opnieuw tot gloednieuw plastic worden verwerkt’

De nieuwe, geavanceerde vormen van recycling kunnen in principe veel betere resultaten opleveren omdat die niet mechanisch maar chemisch werken. In het beste geval kun je daarmee een verzameling gemengd plastic afval omzetten in zuivere chemische stoffen die in niets verschillen van de stoffen die uit ruwe olie worden gewonnen. Daar kan dan weer een plastic van worden gemaakt dat chemisch en fysiek identiek is aan de oorspronkelijke kunststof, of ze kunnen worden gebruikt als industriële grondstoffen voor iets anders. En aan het eind van hun korte nieuwe leven kunnen deze kunststoffen wéér worden gerecycled. ‘Plastic kan steeds opnieuw tot gloednieuw plastic worden verwerkt,’ zegt Bill Cooper van het Amerikaanse Cyclyx International, een recyclingbedrijf in Portsmouth, New Hampshire.

De meest beproefde van de geavanceerde recyclingtechnologieën is pyrolyse. Daarbij wordt het plastic extreem verhit (tot meer dan vijfhonderd graden) zonder dat er zuurstof bij kan komen, waardoor de kunststof weer in zijn oorspronkelijke bestanddelen uiteenvalt. Dit levert een cocktail van eindproducten op, zoals verschillende soorten olie, diesel, was en monomeren. Er komt ook zogenaamd syngas bij vrij, een mengsel van koolstofmonoxide en waterstofgas, waaruit weer allerlei andere nuttige stoffen gemaakt kunnen worden. Kortom, zo krijg je weer de ruwe grondstoffen die de industrie nodig heeft.

Vergassing

Daarnaast is er vergassing, waarbij plastic onder nog hogere temperaturen volledig in syngas wordt omgezet. Dat duurt langer en vergt meer energie dan pyrolyse, maar heeft het voordeel dat je er grotere hoeveelheden mee kunt verwerken, zegt Krause. Volgens een analyse van het nova-Institute kan een grote pyrolyse-installatie zo’n veertigduizend ton per jaar produceren, en een vergassingsinstallatie vijfmaal zoveel.

Beide methoden vergen wel verhitting, wat een beetje afbreuk doet aan de duurzaamheidsclaim. Anderzijds, de productie van nieuw plastic uit aardolie kost ook energie. Hoeveel warmte er precies nodig is, hangt af van de aard van het proces. De overkoepelende termen pyrolyse en vergassing omvatten elk een veelheid aan verschillende technieken.

Beide technologieën hebben de afgelopen jaren een snelle ontwikkeling doorgemaakt. Oorspronkelijk werden ze vooral gebruikt om uit afvalplastic diesel, kerosine en andere vloeibare brandstoffen te maken. ‘Vijf à zeven jaar terug lag de nadruk vooral op het maken van brandstoffen,’ zegt Joshua Baca van de American Chemistry Council (ACC), een brancheorganisatie in Washington. Dat is al beter dan het plastic simpelweg naar de vuilnisbelt brengen, want zo maak je er brandstof mee die anders uit ruwe olie geraffineerd zou worden.

Maar we zijn weer een paar jaar verder en de focus ligt nu bij echte circulariteit, ofwel eindeloos recyclen. ‘De wereld is sterk veranderd en geavanceerde recycling draait nu vooral om het produceren van de grondstoffen voor nieuw plastic,’ zegt Baca. En niet alleen voor plastic: volgens het nova-Institute bestaat ongeveer een kwart van het eindproduct van een geavanceerde recyclinginstallatie uit ‘secundaire waardevolle stoffen’, waarvoor dan ook weer minder ruwe aardolie geraffineerd hoeft te worden.

Europa loopt nu wereldwijd voorop met geavanceerde recycling

Europa loopt nu wereldwijd voorop met geavanceerde recycling. Het nova-Institute telde in een recent overzicht meer dan honderd technieken voor geavanceerde recycling die momenteel al worden gebruikt of ontwikkeld in de 27 EU-landen en Groot-Brittannië, Zwitserland en Noorwegen. Veel van die technieken zijn het stadium van de tekentafel ver voorbij: er zijn in Europa al tientallen installaties, met een gezamenlijke jaarlijkse productiecapaciteit van 270.000 ton, die volgens het nova-Institute in 2026 meer dan verdubbeld zal zijn.

Een van die bedrijven, het Engelse Enval, had een pyrolyse-installatie bij Peterborough. Die was gespecialiseerd in de zachte verpakkingen van plastic en metaalfolie die vaak gebruikt worden voor producten als vruchtensap, en die altijd lastig te recyclen zijn vanwege de gemengde samenstelling. Enval beweerde tweeduizend ton van zulke verpakkingen per jaar te kunnen recyclen. Maar het bedrijf is onlangs overgenomen en momenteel staat de installatie stil. De nieuwe eigenaar zegt wel dit jaar ergens in het Verenigd Koninkrijk een nieuwe installatie te willen opstarten.

Ook de VS roert zich in deze sector. Volgens Baca hebben bedrijven daar sinds 2017 al 7 miljard dollar in geavanceerde recycling geïnvesteerd en liggen er al meer dan 50 producten in de schappen die gemaakt zijn van gerecycled plastic, zoals de shampooflessen van Herbal Essences, de bakjes voor de roomkaas van Philadelphia en de verpakkingen van Magnums.

Een andere methode die eraan zit te komen en die nog veelbelovender is, heet solvolyse. Ook dat is weer een overkoepelende term voor een hele reeks verschillende technieken, maar ze komen er in wezen allemaal op neer dat plastic in een vloeistof wordt opgelost om er de nuttige chemische stoffen aan te onttrekken. Solvolyse vereist minder warmte dan pyrolyse en vergassing en is dus groener, en er komen minder giftige stoffen bij vrij.

Groei

De groei van geavanceerde recycling wordt ook sterk gestimuleerd door zowel vrijwillige als verplichte ambitieuze nieuwe milieudoelstellingen. Zo hebben de bij de ACC aangesloten bedrijven toegezegd dat alle plastic verpakkingen die in de VS worden gebruikt in principe recyclebaar of herbruikbaar moeten zijn in 2030, en dat ze in 2040 ook daadwerkelijk voor 100 procent hergebruikt of gerecycled moeten worden. Verder zal de VN later dit jaar naar verwachting een juridisch bindend verdrag over plasticvervuiling aannemen dat de productie van nieuw plastic sterk aan banden zal leggen en de druk zal verhogen om tot een circulaire plastic-economie te komen.

Maar geavanceerde recycling is geen wondermiddel. Het kost nog steeds energie en kan, in tegenstelling tot mechanische recycling, gifafval opleveren, zegt Kate Bailey van het recyclingbedrijf Eco-Cycle in Boulder, Colorado. Elk recyclingproces moet grondig worden doorgelicht op duurzaamheid.

Iets wat nog in de kinderschoenen staat, is de zuivering van het eindproduct. ‘Depolymerisatie is de eenvoudigste stap,’ zegt Krause. Maar dan hou je een hele soep aan additieven, vulstoffen en andere chemische stoffen over die er allemaal uit gezeefd moeten worden, en dat kan nog weleens het grootste probleem worden.

En het probleem van giftig chemisch afval begint nijpend te worden. ‘Deze projecten zijn enorm omstreden,’ zegt Bailey. ‘Je kunt veel tegenstand vanuit de bevolking verwachten.’ In Ohio proberen bewoners van Youngstown bijvoorbeeld de komst tegen te houden van een pyrolyse-installatie die volgens hen gifstoffen zal uitbraken.

Ook het volume is een probleem. In Europa, waar deze technologie het meest wordt toegepast, gaapt nog steeds een grote kloof tussen de hoeveelheid plastic afval die geproduceerd wordt en het aantal installaties voor geavanceerde recycling die het kunnen verwerken. Zelfs als de voorspelling van het nova-Institute over een verdubbeling in 2026 uitkomt, zal daarmee nog maar een zesde van de afvalstroom in Europa circulair zijn. 

Verzet

Tot slot kampt de recycling van plastic met een imagoprobleem. ‘De mensen zijn boos,’ zegt Bailey. ‘Ze vertrouwen niet meer wat er met recycling gebeurt, zeker niet met plastic, en ze geloven niet meer in die leus van “al het plastic is recyclebaar, zamel alles maar in en dan zoeken wij het wel uit”.’

Er is volop verzet, organisaties zoals Beyond Plastics voeren de druk op. Volgens Enck, hoofd van Beyond Plastics, is geavanceerde recycling niet meer dan een ‘lobby- en marketingtactiek van de petrochemische industrie’ om op de oude voet te kunnen doorgaan. Onzin, zegt Krause. De activisten willen dat we helemaal met plastic stoppen, maar dat zal nooit gebeuren. De geest is uit de plastic fles.

‘Plastic is cruciaal geweest om ons moderne leven mogelijk te maken,’ zegt Baca. En met geavanceerde recycling kunnen we dat moderne leven misschien voortzetten. Als het potentieel echt wordt benut, zou 90 procent van wat tegenwoordig niet gerecycled wordt volgens hem wel gebruikt kunnen worden voor de productie van plastic. Ik kijk uit naar de dag dat ik al mijn plastic gewoon in de recyclebak kan gooien in de wetenschap dat het dan gegarandeerd een nieuw leven krijgt. En nog een, en nog een, en nog een.