Karine van Doorsselaer
Hoofddocente Materialenleer en Ecodesign aan de Universiteit Antwerpen
24 mei 2021
De hallucinante beelden van de plastic soup zijn bij meerderen op het netvlies gebrand. De drijvende eilanden van plastic rommel in onze zeeën en oceanen zijn het gevolg van de geglobaliseerde wegwerpmaatschappij, exponentieel gegroeid sinds Wereldoorlog II. De plastics hebben heel bijzondere eigenschappen (licht, chemisch bestendig, nagenoeg onbreekbaar, lange levensduur, enz.) én ze zijn heel goedkoop, waardoor deze materialen perfect passen in de wegwerpeconomie. Het wereldwijd ontbreken van doeltreffende afvalverwerking, het tot in 2017 verschepen van het Europees plastic afval naar het oosten waar het daar in zee gedumpt werd én het onverantwoord gedrag van de burger zijn de redenen van het plastic afval in zee. Het verdienmodel van de lineaire economie om goedkope plastic producten op de markt te brengen in plaats van degelijke, robuuste en herbruikbare producten, eist zijn tol, niet alleen voor de natuur maar ook voor de menselijke gezondheid. De plastics die in het milieu terechtkomen, breken af tot micro-plastics en komen via de voedselketen op ons bord terecht. Wetenschappelijk onderzoek naar de gevolgen van micro-plastic in ons lichaam staat nog maar in de kinderschoentjes, maar gezond is het ongetwijfeld niet.
Gemeten in aantal stuks bestaat 80 tot 85% van het marien zwerfafval op stranden van de Europese Unie uit kunststoffen: 50% betreft kunststofproducten voor éénmalig gebruik en 27% zijn producten die te maken hebben met de visserij (vooral visnetten). De meest voorkomende plastic producten die op de stranden aanspoelen zijn volgens het lijvige document ‘The European Union Circular Economy Action Plan’ op de eerste plaats plastic voedselverpakkingen, op de tweede plaats sigarettenpeuken en vervolgens rietjes, vorken, lepels, borden, ballonstokjes, watten- en roerstaafjes.
Als antwoord op deze ernstige plastic verontreiniging heeft de EU de ‘Plastic strategy’ uitgewerkt welke resulteert in diverse wetten. Zo heeft de Europese wetgeving in verscheidene lidstaten al geleid tot een aanzienlijke vermindering van het gebruik van plastic zakken. Wat betreft de wet op het verbod op ‘single use plastics’ hebben de lidstaten tot uiterlijk 3 juli 2021 de tijd om het verbod op wegwerpplastic nationaal in te voeren. Vanaf dan geldt er in heel Europa een verbod op rietjes, vorken, lepels, borden, ballonstokjes, watten- en roerstaafjes van plastic.
Naast de regelgeving zijn er tal van ‘plastic haatcampagnes’, waardoor consumenten de perceptie krijgen dat plastic een ecologisch onverantwoord materiaal is. Jammer genoeg promoten deze acties, zoals ‘Mei plasticvrij’ het gebruik van papier, karton bamboe en dergelijke, zonder stil te staan bij de gevolgen van deze materiaalomschakeling. Onder druk van de consument stappen bedrijven massaal over om plastic verpakkingen te vervangen door papieren en kartonnen varianten.
Als alternatief voor de plastic rietjes, oorstokjes, wegwerpdrinkbekers, zakjes, verpakkingen, worden nu massaal papieren versies aangeboden. Papier wordt geproduceerd uit een natuurlijke grondstof, hout, en heeft de perceptie beter te zijn voor het milieu. Maar is dit zo? Het ecologisch verantwoord gebruik van materialen is meer dan het inzetten van hernieuwbare grondstoffen. Voor de diverse stappen in de levenscyclus van producten uit plastic versus papier en karton neem ik je als lezer graag mee om met een kritische blik de milieu voor- en nadelen te kaderen.
Plastics worden momenteel voor 99% geproduceerd uit destillatieproducten van fossiele brandstoffen. Slechts 1 % van de wereldwijde kunststofproductie is biobased. Het is mooi meegenomen voor de olieraffinaderijen om van reststromen materialen te maken. Dit is de reden waarom kunststoffen zo goedkoop zijn. Zolang de wereldwijde economie draait op fossiele grondstoffen zal het economisch uitermate rendabel blijven om plastics te produceren en gebruiken.
De grondstof voor papier en karton is voornamelijk hout: 11% van het wereldwijd geoogste hout wordt direct door de papierindustrie gebruikt. Volgens Greenpeace worden jaarlijks wereldwijd 4 miljard bomen gekapt voor de productie van papier wat overeenkomt met meer dan 100 miljoen ha bos of zowat de grootte van Egypte. Bij voorkeur komt dit hout uit duurzame beheerde bossen, waarbij na het kappen van de bomen nieuwe boompjes geplant worden. Dit klinkt uiteraard heel duurzaam, maar het spreekt voor zich dat de aanplantingen met kleine jonge boompjes veel minder CO2 opnemen dan de omvangrijke gekapte bomen. De bosdensiteit is namelijk gerelateerd met de CO2-opname. Massaal kappen van FSC-hout als vervanging van plastic leidt dus tot vermindering van de CO2-opname en draagt bij tot de verdere opwarming van de aarde. Trouwens, stel dat inderdaad alle plastic wegwerpproducten zouden vervangen worden door papier en karton, dan zal het aanbod de vraag niet kunnen volgen, met dramatische ontbossing als gevolg. Andere biomassa dringt zich op bij de productie van papier, bijvoorbeeld lokaal bermmaaisel. Papier op basis van rijstafval, eucalyptus of andere biomassa afkomstig van de andere kant van de wereld is geen optie gezien de milieu-impact van het transport en de aanleg van specifieke plantages geeft aanleiding tot verlies aan biodiversiteit in analogie met de palmolie en soja-industrie.
De hernieuwbaarheid van de grondstof is een belangrijk gegeven, maar is slechts één aspect in de totale milieu-impact. De blinde vlek bij de doorsnee consument bij de beoordeling van materialen is de milieu-impact die gepaard gaat bij het omzetten van de grondstoffen naar materialen, de impact op transport en of de producten gerecycleerd zullen worden na gebruik.
De papierpulp bestaat uit (hout)vezels en water waaraan tal van hulpstoffen toegevoegd worden onder andere TiO2 én ook plastics, om de gewenste eigenschappen te bekomen. De productie van papier vraagt veel energie en water en zorgt voor lucht- en waterverontreiniging. Op internet zijn tal van LCA-studies beschikbaar die antwoord geven op de vraag is ‘Wat is met meest ecologisch: papier of plastic?’. De LCA-resultaten zijn afhankelijk van de datakwaliteit, het vooropgestelde scenario, de diverse aannames, het tijdsframe, de geografische plaats en kunnen dus gestuurd worden door belanghebbenden. De geraadpleegde LCA studies voor dit artikel werden uitgevoerd in opdracht van onafhankelijk instanties. We gaan dieper in op de resultaten van een drietal studies.
In deze studie worden 1.000 PE boodschappenzakken vergeleken met 1.000 papieren zakken waarbij rekening gehouden wordt met extractie grondstoffen, productie materiaal/zakken, gebruik en inzameling afval. De afvalverwerking blijft buiten beschouwing.
Uit deze studie blijkt dat de papieren zak twee keer meer bijdraagt tot het broeikaseffect en dat het waterverbruik maar liefst 17 keer meer is dan bij productie en gebruik van de plastic zak.
Een tweede geraadpleegde studie in opdracht van het Noord-Ierse parlement toont aan dat het productie van een papieren zak vier keer meer energie vraagt dan de productie van een plastic zak. Tevens veroorzaakt de productie van een papieren zak 70% meer lucht- en 50% meer watervervuiling dan de plastic zak.
Een derde studie, uitgevoerd in opdracht van Carrefour geeft aan dat bij het gebruik van de zak uit papier vier maal meer water verbruikt wordt dan deze van plastic en dat de bijdrage aan klimaatopwarming maar liefst meer dan drie keer groter is dan bij het gebruik van een plastic zak.
Het hoeft geen verder betoog, de resultaten van de onafhankelijke studies ontkrachten de perceptie dat papier zo veel beter is voor het milieu dan plastic!
In de beoordeling van de totale milieu-impact van producten wordt de volledige levenscyclus in rekening gebracht. Zeker in de transitie naar het model van de circulaire economie is het streven naar optimaal sluiten van de kringlopen cruciaal. Zowel voor de papieren zak als voor de PE-zak worden de diverse scenario’s door de ecologische bril kritisch bekeken.
Papier wordt sinds jaar en dag georganiseerd ingezameld en de meeste consumenten hebben wel een mand voor oud papier. Opdat het papier kwaliteitsvol kan gerecycleerd worden moet het uiteraard zuiver zijn, vrij van schadelijke inkten én niet gemengd met plastic. Dit laatste is nu precies een groot knelpunt wanneer voor producten zoals drinkbekers en verpakkingen plastic vervangen wordt door papier en karton. De weerstand tegen vocht en de barrière-eigenschappen van papier zijn uiteraard inferieur vergeleken met deze van plastic. Bijgevolg wordt het papier gecoat met een laagje plastic. Er ontstaat een multilayer en deze mix is niet recycleerbaar. Deze producten horen niet thuis bij het oud papier maar bij het restafval en worden dus verbrand. Van circulariteit is dus geen sprake. Sommige bedrijven promoten echter dergelijke verpakkingen en vragen aan de consument om het laagje plastic te verwijderen en het karton bij het oud papier te sorteren. De vraag is hoeveel procent van de consumenten dit daadwerkelijk zal doen. Voor het sluiten van de kringlopen kan men beter zo veel mogelijk verantwoordelijkheid van de consument wegnemen teneinde verontreinigde afvalstromen te vermijden door verkeerd sorteergedrag.
Het recycleren van papier kan niet eindeloos verlopen. Door het mechanisch proces verkorten de cellulose vezels waardoor kwaliteitsverlies optreedt. Geschat wordt dat papier een 7-tal keer kan gerecycleerd worden (n.v.d.r. Nieuw onderzoek zou uitwijzen dat papiervezels tot 25 keer gerecycleerd kunnen worden). Bij de papierproductie maakt men gebruik van een mix van oud papier en verse vezels.
De recyclage van plastics heeft de laatste jaren een boost gekregen enerzijds door het uitbreiden van de inzamelscenario’s zoals de nieuwe pmd-zak en het optimaliseren van de sorteer- en recyclagebedrijven. De plastics worden momenteel voornamelijk op een mechanische manier gerecycleerd, waarbij de producten versnipperd, gewassen, gescheiden en terug gesmolten worden tot nieuwe producten.
Door de afbraak van de moleculen is ook dit proces niet oneindig. Het aantal keer dat plastics kunnen hersmolten worden is van dezelfde grootteorde als bij de papiervezels, een zevental keer. De voorwaarde opdat plastics kwaliteitsvol kunnen gerecycleerd worden is evenals bij papier, de zuiverheid van het materiaal. De talrijk aanwezige additieven in plastics, het voorkomen van multilayers en dergelijke, leiden tot recyclaat van lage kwaliteit. Deze ongewenste chemische substanties houden zelfs milieu- en gezondheidsrisico’s in bij het gebruik van producten gemaakt uit gerecycleerde plastic. De strategie om ‘recycled content’ te promoten in verpakkingsmateriaal mag niet lichtzinnig doorgevoerd worden. Het hanteren van het voorzorgsprincipe is meer dan ooit aan de orde en men moet te allen tijde kunnen garanderen dat het recyclaat geen schadelijke stoffen bevat. In de circulaire economie is het de intentie om de materiaalstromen meermaals te recycleren. Accumulatie van de cocktail aan afbraakproducten, additieven, compatibilizers in plastic recyclaat moet vermeden en bewaakt worden.
Naast mechanisch recycleren kunnen de plastics ook op een chemische manier gerecycleerd worden, waarbij de plastics kunnen omgezet worden tot onder andere de basismoleculen die vervolgens terug ingezet worden bij het polymerisatieproces. Deze manier om de materiaalkringloop te sluiten kent momenteel een ware boost en resulteert in plastics op basis van gerecycleerde feedstock die dezelfde kwaliteit hebben als virgin plastics.
Voorwaarde is echter ook hier weer het aanbieden van zuivere materiaalafvalstromen. Het implementeren van de ecodesign vuistregels in het ontwerpproces, is dan ook meer dan ooit noodzakelijk om de materiaalkringloop efficiënt te kunnen sluiten.
In de ideale wereld waarbij de afvalstromen gecoördineerd ingezameld en verwerkt worden tot hoogwaardig recyclaat, biedt het chemisch recycleren van plastics meer opportuniteiten dan het recycleren van papier.
Jammer genoeg zijn er veel lekstromen wereldwijd door het ontbreken van inzamel- en recyclagefaciliteiten en onverantwoord gedrag van de burger, waardoor veel afval alsnog in de natuur belandt. Wegwerpgedrag dat ook gestimuleerd wordt door de ‘greenwash’-producten bestaande uit plastic gecoat papier.
Een kritische objectieve kijk op de levenscyclus van producten van plastic versus papier geeft aan dat papier op diverse criteria de grootste milieu-impact heeft.
Dé oplossing in het voorkomen van de plastic soup is NIET het vervangen van plastic door een biomateriaal voor de wegwerpproducten, maar door het inzetten van herbruikbare producten, waarde creatie van producten én het organiseren van doeltreffende afvalinzameling. De wegwerpmentaliteit is gekoppeld aan de waardeperceptie van producten. Als producten weinig tot niets kosten is dit een uitnodiging voor de consument om deze éénmalig te gebruiken en weg te gooien. De gebruiker getroost zich de moeite om de producten te reinigen, te onderhouden, terug te brengen naar de shop. In de transitie naar de circulaire economie is een verantwoordelijkheid weggelegd voor industrie, overheid, financiële instellingen én de consument. We kunnen echter niet van de consument verwachten hij/zij alles zelf uitzoekt. De uitdaging is om op systeemniveau oplossingen uit te werken met alle stakeholders in de waardeketen en zo de consument eerlijke en efficiënte producten en diensten aan te bieden. Een mooi voorbeeld is het concept Cupclub in de UK waarbij herbruikbare bekers als een service aangeboden worden. De consumenten worden beloond om de bekers terug te brengen én dankzij de digitale mogelijkheden kunnen bekers en deksels getraceerd worden om lekken op te sporen. Een afgeleid concept in voege in een aantal Belgische steden is de ‘Billie Cup’ (n.v.d.r. en Quppa). Door het invoeren van statiegeld op de herbruikbare koffiebeker hoopt men een herbruikbare oplossingen bieden voor de bergen afval dat ontstaat door de take away aankopen.
De kritische objectieve vergelijking tussen plastic versus papieren/kartonnen wegwerpproducten toont duidelijk aan dat men zich niet mag laten verleiden om beslissingen te nemen gebaseerd puur op perceptie. Levenscyclus denken en de vraag stellen ‘past het product in de circulaire economie?’ is de correcte aanpak bij het ontwerpen van verpakkingen en producten in het algemeen.
De uitdaging in de transitie naar een duurzame en circulaire economie is niet het inzetten van een ander materiaal voor een bestaand product, maar het volledige systeem in rekening brengen en opportuniteiten zoeken in nieuwe businessmodellen en in de evolutie van de digitalisatie.
Gepubliceerd uit Ecotips.org door Karine van Doorsselaer (Hoofddocente Materialenleer en Ecodesign aan de Universiteit Antwerpen).