Bioplastics worden gezien als duurzame oplossing voor plastics gemaakt van fossiele brandstoffen. Maar wat zijn eigenlijk bioplastics? Moeten ze bij het plastic afval (PMD) of juist in de GFT-bak? En kun je van bioplastics in de GFT-bak in plaats van compost ook biogas produceren?
Vanuit lectoraat Duurzaam Produceren in de agrifoodsector onderzocht uitwisselingsstudent Ankita Shrestha van University of Prince Edward Island samen met onderzoeker Mieke van Eerten-Jansen van HAS Hogeschool de bioafbreekbaarheid en biogasproductie van bioplastics. In dit artikel vertelt Mieke er meer over.
Bioplastics: wat is nou dat ‘bio’
Mieke: “Er is veel verwarring over de term bioplastics en dan met name dat ‘bio’. Een plastic is een bioplastic als het van plantaardige oorsprong is (ook wel biobased plastics genoemd) of als het bioafbreekbaar is. En dat laatste kunnen ook plastics zijn gemaakt van fossiele brandstoffen. Verwarrend! In welke afvalbak moet je als consument je bioplastic doen: PMD of GFT? Je mag als consument blij zijn met een logo op de verpakking wat zegt in welke afvalbak het moet. Maar als je bioafbreekbare plastics in de GFT-bak beland, wat gebeurt er dan mee? Er zijn twee routes voor GFT-afval: composteren of vergisten. Dat laatste levert biogas op en een waterige mineralenstroom – digestaat genoemd – welke op het land teruggebracht kan worden als meststof. Biogas productie van bioafbreekbare plastics kan leiden tot grotere CO2-besparingen dan compostering.”
Bioafbreekbaarheid: norm versus praktijk
“Een producent van bioafbreekbaar plastics mag pas op zijn verpakking zetten dat het bioafbreekbaar is, als de verpakking voldoet aan de Europese norm (NEN-EN 13432:2000). Echter, deze norm wijkt af van de praktijk van afvalverwerkingsbedrijven. Vaak hebben afvalverwerkingsbedrijven een kortere verwerkingstijd dan de tijd gesteld in de norm voor het plastic om af te breken. Het kan dus zijn dat bioplastics volgens de norm bioafbreekbaar zijn, maar door de kortere verwerkingstijd bij afvalverwerkers niet volledig afgebroken zijn.”
Beperkt onderzoek
“Voor compostering kan het niet-volledig afgebroken bioafbreekbare plastic worden afgezeefd en opnieuw in compostering worden gebracht. (Bron: Maarten van der Zee en Karin Molenveld (2020), The fate of (compostable) plastic products in a full scale industrial organic waste treatment facility) Echter, voor biogasproductie van bioafbreekbare plastics is beperkt onderzocht hoe het verschil in verwerkingstijd tussen de norm en praktijk uitpakt voor de bioafbreekbaarheid van het bioplastic.”
Koffieverpakkingen
“Daarom hebben een uitwisselingsstudent en onderzoekers van HAS Hogeschool onderzocht wat de bioafbreekbaarheid en biogasproductie is van bioafbreekbare koffieverpakkingen (folie-verpakking en koffiecups) met een verwerkingstijd gelijk aan industriële biogas installaties (21 dagen) of een verwerkingstijd gelijk aan de Europese norm (35 dagen). De folie-verpakking was gemaakt van cellulose, terwijl de koffiecups waren gemaakt van PLA, beide waren schoon van koffieprut. Biogas productie was onderzocht bij thermofiele condities (55°C) en met verschillende groottes van de bioafbreekbare koffieverpakkingen: 1x1cm, 2x2cm en 3x3cm.”
Figuur 1. Biogasproductie van bioafbreekbare koffieverpakkingen (R = cups, F = folie) van verschillende grootte (1 = 1x1 cm, 2 = 2x2 cm en 3 = 3x3 cm).
Norm en praktijk komen niet overeen
“Onze resultaten laten zien dat de norm en praktijk omtrent bioafbreekbaarheid en biogasproductie van bioplastics niet overeenkomen. Biogas productie ging 43-82% omhoog tussen dag 21 (praktijk) en dag 35 (norm) voor de folieverpakking (Figuur 1). Daarnaast werd er op dag 35 nog volop biogas geproduceerd, wat aantoont dat de bioafbreekbaarheid potentie van het bioplastic nog niet volledig was omgezet in biogas. De folieverpakking gaf een grotere biogasproductie dan de koffiecups (Figuur 1). Na 21 dagen was de biogas productie van de folieverpakking maximaal 197 mL/gram VS en deze steeg verder naar maximaal 283 mL/gram VS na 35 dagen. Hoe kleiner het formaat van de folie-verpakking, des te hoger de biogas productie.”
Koffiecups
“In lijn met de biogasproductie was ook de bioafbreekbaarheid van koffiecups lager dan dat van de folie-verpakking (Figuur 2). De bioafbreekbaarheid van de folieverpakking steeg van maximaal 13% na 21 dagen naar 18% na 35 dagen, terwijl de bioafbreekbaarheid van koffiecups niet verder kwam dan 3% na 35 dagen. De bioafbreekbaarheid was bepaald vanuit de biogas productie en het resterende gewicht van de bioafbreekbare plastics in de vergister.”
De toekomst: verzoening van norm en praktijk
“Na 21 dagen (praktijk) was het bioafbreekbare plastic maar beperkt afgebroken en omgezet in biogas. In industriële biogasinstallaties zou dit betekenen dat de niet-afgebroken bioplastics achterblijven in het digestaat. Daarom, en ook doordat het verschil met fossiele plastics in GFT-afval niet duidelijk is, worden (bio)plastics al afgezeefd voor het vergisten en verbrand in een verbrandingsoven. (Bron: Agro & Chemie, 1 juli 2020) Met verbranding worden echter de duurzame voordelen van bioafbreekbare plastics teniet gedaan, en in sommige gevallen resulteert het in zelfs meer CO2-uitstoot.”
Gat dichten
“Wat betreft compostering van bioafbreekbare plastics zijn producenten van bioafbreekbare plastics en afvalverwerkers al volop met elkaar in gesprek om dit gat tussen norm en praktijk te dichten. (Bron: Maarten van der Zee en Karin Molenveld (2020), The fate of (compostable) plastic products in a full scale industrial organic waste treatment facility) Idealiter zou dit ook moeten gebeuren voor biogas productie van bioafbreekbare plastics. Daarnaast kan de overheid ook een belangrijke rol spelen door de regelgeving aan te passen aan wat praktisch uitvoerbaar is.” (Bron: Agro & Chemie, 1 juli 2020)
Figuur 2. Bioafbreekbaarheid van koffiecups (linkerfoto’s) en folie (rechterfoto’s) na 21 dagen (2de rij) en 35 dagen (3e en 4e rij).