KunststofenRubber.nl

PLA: de biobased allemansvriend

31 juli 2023 om 10:10 uur

PLA, oftewel Polylactic Acid (melkzuur, in het Nederlands), is 1 van de bekendste biobased kunststoffen tot nu toe. Het wordt al enkele tientallen jaren gemaakt en heeft zijn weg gevonden naar een scala aan toepassingen. Naast verpakkingen, consumentengoederen, electronica producten zijn er ook toepassingen voor de medische industrie. Een voorbeeld: we kennen allemaal zelfoplossend hechtdraad, dat in het lichaam kan blijven zitten omdat het daar vanzelf oplost en wordt afgebroken. Dat is van PLA. De afgebroken PLA zweet je uit als melkzuur.


PLA wordt via een fermentatieproces gemaakt van de suikers in gewassen. Dat is begonnen met maïs, maar nu worden ook suikerbieten en suikerriet gebruikt als grondstof. Ook zijn er al methodes ontwikkeld om PLA te maken uit agrarische reststromen, zoals stengels, bladeren en gras. En partijen werken ook aan PLA uit afgewerkt papier en karton en zelfs uit CO2 en methaan. De snelste en goedkoopste methode is echter om een suiker-/zetmeelrijk product te gebruiken. Zolang daar geen gebrek aan is, ligt het meer voor de hand om een product zoals mais te gebruiken dan de suikers uit de stengel.


Sommige mensen hebben een negatieve associatie met het gebruik van eetbare producten als grondstof voor plastic, maar dat is volgens Buitenhuis niet terecht: "Gebrek aan voedsel komt niet doordat er op de wereld te weinig wordt verbouwd. Het komt door oorlog en logistieke problemen of mensen kunnen geen voedsel kopen door armoede. Bovendien verdelen landen hun landbouwgrond naar functie. Op een deel mag voedsel worden verbouwd en andere delen zijn bestemd voor grondstoffen voor industrie. De maïs / suikerbiet / suikerriet die nu wordt verbouwd voor de productie van PLA, concurreert niet met de voedselketen. Andersom is het wel zo dat, mocht er ineens behoefte zijn aan meer voedsel, dan kun je de suikerriet/biet/mais daar natuurlijk altijd voor gebruiken in plaats van PLA van maken. Het kan dus ook als voedsel-reserve-depot functioneren. Hoe mooi is dat!"


Gezien de groei van de bevolking, hebben we echter wel steeds meer grond nodig voor het telen van voedsel. Daarom is het van belang om ook alternatieve productieroutes te ontwikkelen. Die zijn ten dele al ontwikkeld (voor biowaste) en ten dele in ontwikkeling (papier, karton, CO2).

 

Efficiënte biet

Het Nederlandse bedrijf Corbion (www.corbion.com) heeft de technologie ontwikkeld om uit suikerbieten lactic acid te maken, waarvan PLA (polylactic acid) gemaakt kan worden. "De efficiëntie van de suikerbiet is enorm. Je kunt er uiteraard suiker uit winnen voor consumptie. Maar daarnaast ook nog melasse als basis voor medicijnen, melkzuur (lactic acid) waar niet alleen PLA van gemaakt kan worden, maar ook bijvoorbeeld coatings, schoonmaakmiddelen en verf; en de rest kan dienen als diervoeder. Van het blad, tot slot, kan je papier en karton maken. Een kilo consumentensuiker van Van Gilse is bijvoorbeeld verpakt in papier dat voor 20 procent van het eigen bietenblad is gemaakt. Daarbij groeit de suikerbiet onder de grond en maakt daar zelf een beschermlaagje tegen insecten en plagen, zodat weinig bestrijdingsmiddelen nodig zijn."

 

In Europa

Corbion was van plan om zijn PLA op Nederlandse bodem te produceren, maar de grond, de energie, en het personeel zijn zo duur dat het dan niet kon concurreren met fossiel plastic. Daarom is het uitgeweken naar Thailand, waar het een fabriek heeft gebouwd in een joint venture met Total Energies (totalenergies.com): een Franse oliemaatschappij die veel investeert in duurzame ontwikkeling. Onder de naam Totalenergies Corbion maakt het daar nu PLA op basis van suikerriet.


De komende jaren wordt de productie opgeschaald met een nieuwe fabriek in Frankrijk. En ook het Belgisch Futerro gaat een fabriek bouwen op Europese bodem. Dit is in lijn met de Europese wens om grondstoffen in Europa te produceren en weer meer zelfvoorzienend te worden: als je alles op eigen bodem produceert, ben je op fossiel gebied minder afhankelijk van grootmachten als Rusland, China en Saoedi-Arabië. Bovendien is het ook uit duurzaamheidsoogpunt beter om een kringloop dicht bij huis te hebben.


"Ook uit dat oogpunt is PLA superinteressant, want omdat je het maakt uit biobased grondstoffen of biowaste, is het CO2-neutraal. Dat heet renewable carbon recycling: tijdens zijn groei neemt de plant CO2 op uit de lucht. Van de plant maak je PLA voor een verpakking of product. En aan het einde van de levensduur (na eindeloos recyclen), biodegradeert het of wordt het verbrand, waarbij weer dezelfde hoeveelheid CO2 los laat in de atmosfeer. Dus een natuurlijke manier van het recyclen van koolstoffen van boven de grond."

 

End of life

PLA heeft meerdere end-of-life-opties. Het is mechanisch recyclebaar - waarna het niet meer voedselveilig is, maar wel geschikt voor textiel, bloempotten etcetera - en kan op verschillende manieren chemisch gerecycleerd worden, waarbij het kan worden teruggebracht naar virgin kwaliteit voor voedselveilige PLA. Ook kan je het organisch recycleren, waarbij je er biogas van maakt door anaerobe vergisting. Dat is weer geschikt voor diverse toepassingen.


Mocht een PLA verpakking of product onverhoopt op de vuilnisbelt of in zwerfafval belanden, dan breekt het onder invloed van vocht en warmte op natuurlijke wijze af als voedsel voor microben zonder langdurige nalating van microplastics. Maar daar waar mogelijk recyclen en het materiaal opnieuw inzetten, heeft altijd de voorkeur!

 

Sorteren

Producent van sorteerinstallaties Tomra (tomra.nl) heeft al onderzoek gedaan naar het sorteren van PLA in plastic stromen en met goede resultaten als uitkomst. Daarna kan de gesorteerde PLA aangeboden worden voor diverse vormen van recycling: mechanisch of chemisch.


Ook mogen PLA waterflessen bij het statiegeld ingeleverd worden voor recycling. Deze kunnen na wassen en shredderen teruggeleverd worden aan de producent die ervoor betaalt en er weer lactic acid van maakt voor nieuwe voedselveilige waterflessen. Daarmee is ook het verdienmodel rond.

 

Nieuwe recyclingtechnologie

Contaminatie met andere materialen is in recycling meestal een groot probleem. TNO ontwikkelt een nieuwe technologie, Torwash bioplastics technologie, waarbij dat minder erg is en waarbij de PLA teruggebracht wordt naar lactic acid waarna je er weer voedselveilige PLA van zou moeten kunnen maken.

 

Vleestray

Een paar jaar geleden kwamen er PLA vleestrays op de markt. Maar omdat deze op dat moment nog niet recyclebaar waren, werden ze weer uit de schappen gehaald. Maar de huidige PET vleestrays worden nu ook nog steeds niet gerecycled. Die worden verbrand omdat ze uit meerdere verschillende materialen bestaan (PET bakje, absorptiepad, lidding, lijmlaag, etiket, inkten). PLA kan deze hele vleestray inclusief onderdelen vervangen en zelfs als niet alle onderdelen van PLA zijn, kan het met de nieuwe recyclingtechnologieën toch waardevol teruggerecycled worden."

 

Polystyreen vervanging

Een ander product dat zich uitstekend leent om te vervangen door PLA, is polystyreen en expanded polystyreen (EPS), ofwel piepschuim. Er wordt heel veel piepschuim gebruikt in de wereld en vaak na eenmalig gebruik weggegooid. Alle verpakkingsmateriaal voor tv's etcetera, maar ook etensbakjes voor in vliegtuigen kunnen voortaan van ook van expanded PLA (ePLA) worden gemaakt. Een designbakje voor vliegtuigcatering is zelfs al ontworpen.

 

Operatiekamer

Ook spullen voor in de operatiekamer lenen zich bij uitstek voor verduurzaming. Operatieschorten, -mutsen en -mondkapjes zijn nu bijvoorbeeld van PP - maar dan met ritsen, drukknopen en elastiek van ander materiaal. Daarom wordt het allemaal verbrand.


"Dit kan perfect van PLA worden gemaakt. De rits en de drukknopen maak je dan eventueel van PHA en je scheidt alles weer via de Torwash technologie. Extra voordeel: microplastics van PLA hoeven niet schadelijk voor de mens te zijn, omdat het in het lichaam uiteen kan vallen in lichaamseigen stof melkzuur."

 

Microplastics

Dit voordeel geldt versterkt in de operatiekamer, maar daarbuiten eigenlijk ook bij elke toepassing. "We weten steeds meer over microplastics, onder meer dat ze bijna overal in de keten ontstaan. Bij het maken van de pellets, bij het spuitgieten, bij het openen van een verpakking, bij het shredderen en recycleren... En nu is net bekend geworden dat gerecycleerd plastic meer microplastics loslaat dan virgin. PLA geeft net zo goed microplastics, maar die biodegraderen op natuurlijke wijze binnen een bepaalde tijd en zorgen niet voor opstapeling voor volgende generaties."

 

Reacties (1)

Ik ben geïnteresseerd in de Torwash bioplastic technologie , ontwikkeld door TNO.
Kan je mij een contactpersoon bij TNO of derden om meer info te bekomen?
Mvgr
Ph Despriet
Plastic recycling
Despriet Philippe , 17 augustus 2023 09:53
 

Focus op ...

Agenda

15 april 2024, Düsseldorf

Tube

Trade fair for the tube industry

22 april 2024, Universiteit Twente

Extrusiecursus

De nadruk ligt op apparatuur, processen en productkwaliteit. Het doel van de cursus is optimale benutting...

25 april 2024, Brussel

Belgische Plastics Dag

Door essenscia PolyMatters and Agoria

Meer agendapunten »