KunststofenRubber.nl

Bio-PE: precies hetzelfde als zijn fossiele tegenhanger

11 september 2023 om 07:06 uur

Over tien dagen gaat de Kunststoffenbeurs alweer van start, met als onderdeel een uitgebreid lezingenprogramma. Op 21 september spreekt bioplastic- en verpakkingsexpert Caroli Buitenhuis, die dit jaar een serie over biobased plastics heeft in Kunststof en Rubber. Voor de vierde editie van het magazine spraken we haar over bio-PE:


Traditioneel gezien wordt polypthyleen (PE) gemaakt uit aardolie. Maar dit kan worden vervangen door hernieuwbare grondstoffen als suikerriet, of je kan PE maken van reststromen uit de papierverwerkende industrie of bijvoorbeeld gerecyclede frituurolie.

 

Bio-PE wordt op verschillende manieren gemaakt. 100% biobased polyethyleen wordt op dit moment enkel door het Braziliaanse bedrijf Braskem geproduceerd. Zij gebruiken duurzaam gewonnen suikerriet en verwerken dit tot ethanol. Vervolgens wordt vanuit de ethanol een ethyleen geproduceerd waar vanuit polyethyleen gemaakt kan worden. Het eindresultaat is een hoogwaardig biobased polyethyleen met dezelfde eigenschappen als fossiele polyethyleen en met een lagere CO2-footprint. Het bedrijf is ook gecertifieerd voor duurzame landbouw en productie.

 

Een andere manier om (deels) bio-PE te maken, is volgens het ‘mass balance'-systeem. Dit werkt als volgt: in Europa hebben we krakers waar nu olie in gekraakt wordt. Deze krakers kunnen in dit geval voor een bepaald percentage gevuld worden met ‘tweede generatie grondstoffen'. Dit zijn grondstoffen die niet geschikt zijn voor menselijke consumptie. Denk aan biomassa reststromen zoals lignine uit de papierindustrie of aan gerecyclede frituurolie. Deze biobased grondstoffen worden dan samen met de olie gekraakt. Hieruit kan in volgende stappen ethanol gemaakt worden, waar vervolgens eerst ethyleen en dan polyethyleen van gemaakt kan worden. Deze PE wordt dan voor een bepaald percentage als bio-PE verkocht. De rest als conventionele PE. Het systeem werkt met ‘mass balance'-certificaten, die aangeven hoeveel procent biobased content is gebruikt.

 

Eigenschappen van bio-PE

  • Gemaakt van duurzame en gecertificeerde natuurlijke grondstoffen
  • Eigenschappen identiek aan fossiel PE
  • Verwerking via dezelfde productie- en verwerkingstechnieken
  • Recyclebaar (mechanisch en chemisch) samen met fossiel PE 
  • Niet afbreekbaar 

Is bio-PE al in grote hoeveelheden leverbaar? Zo ja, bij wie?

Ja, er zijn al grote volumes beschikbaar en de huidige producenten zijn ook bezig met opschaling en met nieuwe fabrieken. De belangrijkste producenten zijn Braskem (100% biobased PE op basis van suikerriet); Borealis (<50% biobased, op basis van ‘mass balance') LyondellBasell(<50% op basis van ‘mass balance‘); en Dow Benelux (<50% op basis van ‘mass balance').

 

Welke fossiele kunststof kan het vervangen?

Polyethyleen.

 

Vervangt het dit 1 op 1 en kan het op dezelfde manier verwerkt worden?

Ja. Dit noemt men een ‘drop-in': je kunt het op identieke wijze verwerken en gebruiken voor dezelfde producten en na afloop op dezelfde wijze samen met fossiele PE recyclen.

In 2050 willen we naar een volledig circulaire economie en alleen nog gebruik maken van gerecycled of biobased plastic. Omdat PE niet eindeloos recyclebaar is, is er steeds weer nieuwe virgin PE nodig. In de toekomst zal die instroom steeds meer uit biobased PE bestaan, die vervolgens uiteraard ook weer zoveel mogelijk gerecycled zal moeten worden.

 

Welke producten kan je ervan maken?

Bio-PE kan fossiele PE overal vervangen. Fossiele PE is nu nog het meest geproduceerde en gebruikte plastic ter wereld. Het is geschikt voor vele uiteenlopende producten en productietechnieken en wordt op dit moment toegepast in verpakkingen voor onder andere zuivel, cosmetica, wasmiddelen, diervoeding, diepvries en tassen. Daarnaast wordt het veel gebruikt in de bouw, landbouw, automotive et cetera.

 

Is het ‘biodegradable'?

Bio-PE is, net als z'n fossiele tegenhanger, niet ‘biodegradable'.

 

Wat zijn de ‘end-of-life'-opties?

Vormen van recycling die geschikt zijn voor (bio-)PE zijn mechanische recycling en verschillende vormen van chemische recycling. Onder andere:

  • Pyrolyse: een proces waarbij PE door middel van hoge temperaturen en zonder zuurstof wordt omgezet in olie. De olie kan weer opgewerkt worden voor de productie van bijvoorbeeld PE.
  • Solvolyse: een chemisch proces waarbij PE wordt afgebroken door een oplosmiddel. De oplosbare fracties kunnen worden gescheiden en weer opgewerkt worden tot bijvoorbeeld nieuwe PE.
  • Gassificatie: een proces waarbij PE wordt omgezet in syngas wat vervolgens weer kan worden gebruikt als grondstof voor de productie van andere chemicaliën of brandstoffen.

Voetafdruk en prijs

Vanuit duurzaamheidsoogpunt heeft recyclaat altijd de voorkeur boven een virgin materiaal. Mocht er echter vanwege de benodigde eigenschappen of specificaties virgin kwaliteit nodig zijn, dan kan er gekeken worden naar chemisch gerecyclede PE of biobased PE. Er wordt nog onderzocht of chemische PE qua footprint (veel energie nodig en veel verlies in de keten) een betere of minder goede footprint heeft dan bio-PE.

 

Mocht je een verpakking of product willen maken van geheel hernieuwbare grondstoffen, dan kun je ook kiezen voor een combinatie van deels mechanisch gerecyclede PE, deels chemisch gerecyclede PE en/of deels biobased PE.

 

Zowel mechanisch- als chemisch gerecyclede PE en bio-PE zijn momenteel nog wel aanzienlijk duurder dan virgin fossiele PE. Sommige bedrijven kiezen er echter al wel voor om op die manier hun CO2-footprint te verlagen. Financiële prikkels en wetgeving zullen in de toekomst de afbouw van virgin fossiel PE stimuleren.

 

Zijn er ook biobased kleurstoffen voor PE?

Ja. De kleurstoffen worden gemaakt van plantenextracten of andere natuurlijke materialen.  De beschikbaarheid en het assortiment van biobased kleurstoffen is echter nog wel erg beperkt in vergelijking met de conventionele kleurstoffen. Hier is nog veel ruimte voor innovatie.

 

 

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 »