Voor een goede reden, plastic is te vinden in bijna alles wat ons leven gemakkelijker maakt – computers, auto's en, natuurlijk, verpakking. Echter, omdat het zo stabiel is, en vaak niet op de juiste manier weggegooid, steeds meer plastic afval verzamelt zich in de oceanen. Om het risico van kunststoffen en mogelijke alternatieven te onderzoeken, Frederik Wurm en zijn team van het Max Planck Institute for Polymer Research in Mainz nemen deel aan het PlastX-project.

De plastic zak is de gloeilamp van de afvalverwerkingsindustrie. Zoals het verbod op de verlichtingsarmaturen, die meer warmte genereren dan licht, het EU-brede verbod op gratis plastic tassen, die in 2018 in werking treedt, heeft ook veel publieke aandacht getrokken - en niet allemaal sympathiek. In beide gevallen gaat het om maatregelen met symbolische kracht die het bewustzijn over een probleem kunnen vergroten, maar waarvan de impact op het bereiken van de eigenlijke doelstelling bescheiden blijft. Een ander ding dat beide verboden gemeen hebben, zijn ongewenste bijwerkingen.

Spaarlampen leveren slechts een kleine bijdrage aan het klimaatbestendig terugbrengen van de CO2-uitstoot in Europa. En de zware metalen die ze bevatten, kunnen een bron van toxine worden in het normale huisvuil. Een verbod op gratis plastic tasjes in Europa zal er waarschijnlijk niet toe leiden dat er veel minder plastic in de wereldzeeën wordt gepompt. "Bovenal, plastic belandt vaak in het milieu door gebrek aan zorg in ontwikkelingslanden en opkomende landen, " legt Frederik Wurm uit, Onderzoeksgroepleider bij het Max Planck Instituut voor Polymeeronderzoek in Mainz. "Echter, in landen als Duitsland, waar plastic afval meestal in de prullenbak of in gele recyclingzakken terechtkomt, het probleem is meestal onbedoeld plastic afval, waar microdeeltjes die tijdens het wassen van autobanden of kleding van synthetische vezels komen, in water terechtkomen." Dit kan niet worden voorkomen door een verbod of goede wil of, zo ver, ook door een zuiveringsinstallatie.

Het PlastX-project heeft tot doel milieuvervuiling door kunststoffen te verminderen

Om het risico in te schatten van kunststoffen wanneer ze zich ophopen in het milieu in plaats van in de vuilnisbak, het team van chemici onder leiding van Frederik Wurm werkt aan het PlastX-project samen met sociale wetenschappers van de Goethe-Universität in Frankfurt en het Instituut voor Sociaal-Ecologisch Onderzoek. De onderzoekers willen mogelijke alternatieven voor de gebruikelijke polymeermaterialen presenteren en voorstellen doen hoe milieuvervuiling door kunststoffen kan worden verminderd, niet alleen in Duitsland, maar vooral in ontwikkelingslanden en opkomende landen. Consumentenadviescentrum Noordrijn-Westfalen, de "Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit" en verschillende bedrijven - zoals de supermarktketen Tegut - nemen ook deel aan het project dat wordt gefinancierd door het Duitse federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek.

De onderzoekers die aan het PlastX-project werkten, realiseerden zich al snel dat er geen eenvoudige oplossingen waren voor de problemen die ze probeerden op te lossen. Allereerst, er bestaat een gevaar dat kunststoffen in het milieu vormen voor dieren en mensen. De materialen worden tegenwoordig alleen al om deze reden als een bedreiging gezien omdat ze zo duurzaam zijn en zich op grote schaal ophopen in het milieu, tenzij ze op de juiste manier worden verwijderd. De cijfers op zich zijn alarmerend:een Amerikaans onderzoek uitgevoerd door, onder andere, Onderzoekers van de University of Georgia onthulden dat de hoeveelheid plastic afval met 4,8 tot 12,7 miljoen ton per jaar toeneemt – vooral omdat verpakkingen en ongewenste apparaten achteloos worden weggegooid. Volgens een onderzoek van IUCN, een internationale natuurbeschermingsorganisatie, Jaarlijks wordt tussen de 0,8 en 2,5 miljoen ton plastic microdeeltjes in de oceanen gepompt.

"Het is nog niet duidelijk in hoeverre kunststoffen – met name in de vorm van microdeeltjes – gevaarlijk zijn voor mens en dier, ", zegt Frederik Wurm. "Bijvoorbeeld we weten nog niet of ze nanodeeltjes produceren die veel gemakkelijker door het lichaam worden opgenomen dan microdeeltjes." Ook is er onzekerheid of schadelijke stoffen via de plastic deeltjes hun weg vinden naar dierlijke of menselijke organismen of dat ze dan loskomen van de plastic deeltjes daar.

Kunststoffen zijn lichtgewicht, stal, luchtdicht, waterdicht en niet in de laatste plaats goedkoop

Ook al zijn er risico's verbonden aan kunststoffen, het simpelweg verbieden ervan is de zaken te simplistisch. De materialen hebben veel pluspunten. Kunststoffen zijn terecht al tientallen jaren een onmisbaar onderdeel van het dagelijks leven en komen voor in bijna elk apparaat dat ons leven gemakkelijker maakt. Hun voordelen zijn onder meer het feit dat ze zo duurzaam zijn, ook al is het juist deze kwaliteit die ze tot een milieuprobleem kan maken. Ze zijn ook licht stal, luchtdicht, waterdicht en niet in de laatste plaats goedkoop.

Kunststoffen zijn vanwege hun voordelen niet eenvoudig te vervangen. Wat de plastic zakken betreft, bijvoorbeeld, papieren exemplaren bieden ook geen milieuvriendelijk alternatief, volgens de milieuorganisatie "Deutsche Umwelthilfe". De productie ervan kost veel meer energie, en er worden water en chemicaliën gebruikt die schadelijk zijn voor het milieu. De ecologische voetafdruk van een papieren zak is dus slechter dan die van een plastic zak die op de juiste manier wordt weggegooid.

Terwijl stoffen tassen, die voor elke aankoop kunnen worden hergebruikt, helpen met het raadsel van de tassen, in andere gevallen is het veel moeilijker om oplossingen te vinden. Er zijn weinig alternatieven voor plastic, vooral als het gaat om het verpakken van vochtige en snel bederfelijke levensmiddelen volgens de huidige hygiënenormen. Zelfs met je eigen plastic of glazen bakje naar de supermarkt om yoghurt te vullen of worstjes in te pakken, heb je geen oplossing, volgens Frederik Wurm. "Het wassen van containers is een grotere belasting voor het milieu dan het op de juiste manier afvoeren van plastic verpakkingen." Bovendien, consumenten zouden er ook voor moeten zorgen dat hun containers altijd schoon zijn.

Afbreekbare yoghurtpotjes mogen niet kapot gaan in de koelkast

Een oplossing voor het probleem zou worden geboden door kunststoffen die ofwel biologisch afbreekbaar zijn of ontleden door contact met water, lucht en licht binnen een redelijke termijn. De chemicus in Mainz en zijn team werken aan precies dit soort polymeren. Zij doen onderzoek naar syntheseroutes voor fosfaathoudende polymeren. Deze kunststoffen ontleden geleidelijk in water en lijken zich nu al te lenen voor bepaalde toepassingen, zoals afbreekbare brandvertragers of coatings voor micro- en nanotransporters die actieve medische stoffen rechtstreeks naar de bron van ziekte in het menselijk lichaam vervoeren. "Onze polyfosforzuuresters zijn alleen geschikt voor relatief gespecialiseerde toepassingen, " geeft Frederik Wurm aan. "Ze zijn te duur voor massaproducten met een korte levensduur, zoals verpakkingen." Ook al wordt brede toepassing van fosfaathoudende polymeren uitgesloten, de in Mainz gevestigde wetenschappers hopen de ervaring die is opgedaan met het onderzoek naar deze materialen te gebruiken om afbreekbare kunststoffen te ontwikkelen voor tassen en andere verpakkingsvormen. Dat was tenminste het plan toen het PlastX-project begon. "We realiseerden ons al snel dat het veel complexer is dan we dachten, " zegt Wurm. Ten eerste, de chemici moeten controleren wanneer een plastic wordt afgebroken. Ten slotte, yoghurtcontainers die in water zijn afgebroken, mogen niet ontleden als ze nog in de koelkast staan ​​​​met hun waterhoudende inhoud. "We moeten ook de punten controleren waarop polymeren worden gesplitst om te voorkomen dat er producten ontstaan ​​die schadelijk zijn voor het milieu." De afbreekbare kunststoffen, waar momenteel onderzoek naar wordt gedaan of die zelfs al in verpakkingen zijn verwerkt, oppervlakteactieve stoffen produceren zodra ze vergaan. Ze zijn net zo onwelkom in het water als plastic omdat ze eutrofiëring veroorzaken. Veel van de kunststoffen die als afbreekbaar worden aangeprezen, voldoen alleen aan deze claim in de composteerinstallatie.

Alleen filters op de zuiveringsinstallaties helpen tegen microdeeltjes

De chemici in Mainz pakken het daarom nu anders aan:"We analyseren nu eerst wat we willen, welke alternatieven voor gewone kunststoffen er al zijn en welke daarvan uiteindelijk het beste zijn voor het milieu, ", legt Frederik Wurm uit. De enige manier om microdeeltjes uit het water te houden, is waarschijnlijk om zuiveringsinstallaties uit te rusten met filters die deze verontreiniging uit het afvalwater verwijderen.

Echter, ongeacht het afvalprobleem, de ecologische voetafdruk van kunststoffen kan worden verbeterd. Kunststoffen gemaakt van regeneratieve grondstoffen of zelfs koolstofdioxide, die ontstaat bij de verbranding van steenkool, zou hier kunnen helpen. Ze zouden het plastic kunnen vervangen dat nu nog bijna uitsluitend uit aardolie wordt gemaakt. Bovenal, dergelijke materialen kunnen de klimaatbeoordeling van het universele materiaal verbeteren en helpen om fossiele hulpbronnen te besparen. "Het post-petroleumtijdperk is gemakkelijker te bereiken dan het probleem van plastic afval op te lossen."

Recycling blijft misschien de enige optie om milieuvervuiling door plastic afval aan te pakken, aangezien plastic moeilijk te vervangen is bij het winkelen, maar ook bij telefoons, computers en auto's, en omdat er geen zicht is op polymeren die vanzelf afbreken. Het "Groene Punt"-label geeft consumenten in Duitsland al lang de hoop om plastic te recyclen. Echter, deze procedure is niet zo eenvoudig als bij glazen flessen waaruit normaal een andere glazen fles wordt gemaakt.

Dankzij het eenrichtingsstortingssysteem, plastic flessen worden hergebruikt

"Verpakkingen kunnen alleen als nieuwe verpakking worden gerecycled als het plastic op soort is gesorteerd, " volgens Frederik Wurm. Dit betekent dat polyethyleen, polypropyleen, polyester en alle andere soorten kunststof kunnen niet worden gemengd. Maar dat is precies wat er gebeurt in de vuilnis, maar ook in de gele recyclingcontainers en gele recyclingzakken. In aanvulling, verschillende additieven en kleurstoffen maken het ook moeilijker om het materiaal te recyclen. "Er is de mogelijkheid om kunststoffen te scheiden door flotatie in de luchtstroom, maar dit is een uiterst complexe en dure procedure en levert uiteindelijk geen kunststoffen op die zuiver genoeg zijn om hoogwaardige producten van te maken, ", zegt de drogist. Het eenmalig statiegeld heeft niettemin bijgedragen aan het bereiken van vooruitgang op dit gebied. Hoewel het het recyclingpercentage niet heeft verhoogd, alleen flessen van hetzelfde plastic worden ingezameld in de inzamelbanken van de statiegeldautomaten, wat betekent dat ze weer in plastic flessen kunnen worden veranderd of in fleecetruien kunnen worden gemaakt. Andere verpakkingsvormen worden doorgaans niet gebruikt om meer verpakkingen te vervaardigen, maar in plaats daarvan gewoon bankjes parkeren.

En hoewel sommige verpakkingen aangeven dat ze van gerecycled plastic zijn, dit betekent niet noodzakelijk dat het materiaal afkomstig is van huisvuil. "Deze materialen zijn meestal gemaakt van afval van industriële productie dat al op soort is gesorteerd, " merkt Frederik Wurm op. Hoewel echte recycling van kunststoffen moeilijk is, ze in de afvalcontainer doen waar ze in thuishoren blijft waarschijnlijk de beste optie. "Daarom ontwikkelen we in het PlastX-project een concept om de consument bewust te maken, niet alleen in Duitsland, maar over de hele wereld, dat plastic een grondstof is, " aldus Wurm. Wetenschappers hopen daarmee mensen aan te moedigen verpakkingen en andere producten van plastic niet zomaar weg te gooien, maar om ze op de juiste manier af te voeren. Momenteel, sommige zijn verbrand, en zo in ieder geval in hun hiernamaals elektriciteit op te wekken. En zelfs als ze worden weggegooid op een vuilnisbelt, ze komen in ieder geval niet in de oceanen terecht.