PHA, kort voor polyhydroxyalkanoaten, is een familie van natuurlijke materialen die je niet zomaar een kunststof mag noemen. Waar kunststoffen worden gemaakt in een chemisch proces, wordt PHA namelijk gemaakt door microben. Volledig organisch. En dat is belangrijk voor de regelgeving. In Europa ziet het ene land het voorlopig als natuurlijke grondstof en het andere als bioplastic, wat de regelgeving bemoeilijkt, maar in de rest van de wereld wordt al stevig ingezet op PHA vanwege de unieke en natuurlijke eigenschappen.

Serie over biobased

Onlangs publiceerden we een interview over bioplastics met bioplastic- en verpakkingsexpert Caroli Buitenhuis van Green Serendipity. De komende tijd zullen we steeds één biobased kunststof uitlichten. Wie nadere vragen heeft, kan terecht in de Bioplastics Hub in Amsterdam, waar je alle materialen kunt zien en voelen – en waar Buitenhuis geïnteresseerden materiaaladvies geeft en kan koppelen aan producenten en verwerkers. Dit alles kostenvrij. Deze keer: PHA, ofwel polyhydroxyalkanoaten.

PHA maak je door microben te voeden met suikers en vetzuren. Dat eten ze in de natuur ook, maar als producent kun je ze samen met biomassa in een vat stoppen en dan komt er PHA uit. Dat betekent dat je PHA kunt maken uit een veelheid aan grondstoffen. Je GFT-bak is al een aardig begin, maar rioolslib volstaat ook. Paques biomaterials heeft bijvoorbeeld net een pilot-fabriek geopend in Dordrecht waar het rioolslib omtovert in PHA voor bijvoorbeeld luiers. En van frituurvet en al het agrarische afval, zoals avocadoresten, bananenschillen en koolzaad, kun je een voedselveilige variant maken. "Dat laatste wordt in Amerika al gedaan. Waarbij koolzaad ook nog eens een gewas is dat veel bijen en vlinders aantrekt. Goed voor het natuurlijk evenwicht, dus." Zo zijn er overal ter wereld wel grondstoffen waar je het van kan maken. En daarom zijn er ook overal ter wereld al mensen mee aan de slag gegaan.

PHA is geschikt voor veel verschillende producten, van voedsel- en make-upverpakkingen tot waterflesjes, draagtassen, pennen, damestassen, bestek, luiers, hygiëneproducten, brillenkokers lampen en lichtschakelaars. Het kan voedselveilig zijn of niet, flexibel of niet, en hard of zacht. Door toevoeging van calciumcarbonaat kan het bijvoorbeeld steviger worden of langer meegaan. En calciumcarbonaat is tegenwoordig al te winnen uit eierschalen. 

Microplastics

Daarbij is PHA biocompatible en kan het biodegradable gemaakt worden. Het wordt over de hele wereld afgebroken door de microben die het ook hebben gemaakt. "Maar om goed af te kunnen breken, zijn wel altijd de juiste omstandigheden nodig, onder andere qua temperatuur en vochtigheid. Het materiaal kan heel goed zwerfafvalgevoelige verpakkingen vervangen of ingezet worden in landen waar alles nog naar de vuilnisbelt gaat (wat in meer dan 80 procent van de landen wereldwijd het geval is). Maar hierbij dient wel heel duidelijk gezegd te worden dat ook voor PHA altijd recycling daar waar mogelijk de voorkeur verdient. Feit is wel dat PHA in tegenstelling tot bijvoorbeeld PE of PP geen microplastics voor volgende generaties na zal laten." 

PHA wordt daarnaast ook al lange tijd in de medische industrie toegepast, onder andere voor wondverzorging en implantaten die moeten oplossen. Omdat het materiaal biocompatbile is, stoot het lichaam het niet af, maar wordt het op natuurlijke wijze afgebroken.
 

Recycleren - mechanisch

De technologie om PHA te produceren is nog maar net uit embryonale fase, maar er wordt ook al gekeken hoe je het kan recycleren. De universiteiten in Wageningen en Gent hebben getest met mechanisch recycleren en de resultaten daarvan waren goed. "Het Nederlandse bedrijf Happy Cups maakt bijvoorbeeld herbruikbare koffiebekers van PHA. Die kunnen na vele malen hergebruik (vaatwasserbestendig!) worden ingeleverd en mechanisch gerecycleerd. Dan is het recyclaat niet meer voedselveilig, maar kunnen er wel pennen, plantenpotten, kammen, etcetera van worden gemaakt." 

Recycleren - chemisch

Bij chemisch recycleren krijg je wel voedselveilige bouwstenen terug. TNO heeft daar een technologie voor ontwikkeld: Torwash for Bioplastics. Het is een soort autoclaaf waarin PHA wordt teruggebracht naar bouwstenen. Dat kost meer energie dan mechanisch recycleren, maar minder dan het recycleren van fossiele kunststoffen zoals PE of PP doordat er lagere temperaturen nodig zijn. Dat is dus nog een extra mooi bijkomend voordeel qua kosten en CO₂-footprint. 

Go!pha

Er is inmiddels een internationaal branche-platform opgericht, Go!pha, waar al veel bedrijven bij zijn aangesloten. "Maar om momentum te krijgen, moeten brand-owners, retailers, of de klant er ook om gaan vragen en de maakindustrie in gang zetten. Wereldwijd moeten we de waardevolle biomassa-reststromen nog goed gaan verwaarden voor het produceren van PHA in grote volumes. Daarbij moet ook een eerlijk speelveld worden gecreëerd, want zolang de virgin fossiele plastics nog altijd het goedkoopst zijn, blijven we afhankelijk van de fossiele industrie.  

"We willen weg van fossiel en we willen in Europa zelf onze grondstoffen winnen, inzetten en recycleren. Dit materiaal is echt een hele goede stap in die richting. Ook omdat het nieuwe circulaire business- en verdienmodellen creëert. Maar opschaling vraagt innovatiegeld en tijd. Als men snapt wat de voordelen zijn van de nieuwe materialen, kunnen we opschalen rond 2030. Vanaf 2035 moet het dan echt gaan lopen. Ik verwacht dat de recycling dan ook gelijk goed op orde is. Gelukkig is er sinds kort meer financiële ruimte bij het Afvalfonds en de overheid, ook op Europees en wereldniveau. Ik hoop dat ze nu echt gaan investeren in de biobased toekomst in plaats van in het fossiele verleden voort te zetten." 

Dit artikel verscheen eerder in Kunststof en Rubber 2 - 2023