Tony Kingsbury weet hoe het is om voor een sceptisch publiek te staan. Als professor in het programma voor duurzame producten en oplossingen aan de University of California aan Berkeley's Haas School of Business, wordt hij vaak gevraagd om groepen studenten en burgers toe te spreken over duurzaamheid. Wanneer hij een bepaald onderwerp aansnijdt in deze beroemde liberale stad - de wijsheid van het gebruik van papieren zakken in plaats van plastic - weet hij precies wat zijn publiek denkt voordat hij zelfs maar zijn mond opendoet.

"Mensen klagen over plastic tassen. Mensen haten ze graag", zegt hij. Maar, voegt hij eraan toe, ze kennen misschien niet het hele verhaal.

Kunststof tassen zijn inderdaad meer thuis in laboratoria dan in bossen. Ze zijn gemaakt van harsen of polymeren - plastic, hars en polymeer worden door elkaar gebruikt - net als de vele andere plastic producten die onderdeel zijn geworden van ons dagelijks leven. Dus voordat Kingsbury expliciet begint in te gaan op de milieuvoor- en nadelen van elk, ondervraagt ​​hij zijn publiek over de belangrijkste kenmerken van duurzaamheid, zoals de energie, het water en het land dat nodig is om elk type tas te maken. Dan maakt hij zich klaar om ze te choqueren.

Kingsbury zegt dat degenen die de twee opties naast elkaar onderzoeken met behulp van dit soort analyse, steevast verrast zijn dat papier niet de duidelijke winnaar is - bij lange na niet. "Plastic wint op alles behalve één:zwerfvuil", zegt hij. "Bomen veranderen zichzelf niet in zakken. Ze vereisen veel processen en water- en landbelastingen."

Toegegeven, het enige domein waarin plastic tassen schadelijker zijn voor het milieu dan papier, is enorm. Tassen die niet gerecycled zijn, verstoppen stortplaatsen en komen vaak terecht in rivieren en de oceaan, waar ze kunnen worden ingenomen door vissen, vogels en andere wezens [bron:Mieszkowski]. Duizenden en duizenden vogels en zeedieren komen elk jaar om door het binnenkrijgen van of verstrikt raken in de miljarden plastic zakken die Amerikanen elk jaar gebruiken. De tassen werden zelfs als een probleem beschouwd dat steden als Santa Monica en San Francisco, Californië, samen met landen als Italië, ze grotendeels hebben verboden.

Kingsbury stelt dat het zwerfvuilprobleem in verband met plastic tassen te maken heeft met menselijk gedrag; als mensen plastic tassen zouden recyclen, zouden de milieuproblemen enorm worden verminderd. Maar het nog grotere punt hier is dat kunststoffen een meer genuanceerde impact op het milieu hebben dan veel mensen denken. Neem bijvoorbeeld het nieuwe 787-vliegtuig, dat is gemaakt met een hightech hars versterkt met koolstofvezels in plaats van aluminium. Omdat het lichter is dan het zou zijn als het van metaal was gemaakt, verbruikt het vliegtuig minder brandstof, waardoor de uitstoot wordt verminderd.

Hoewel er nadelen en negatieve effecten zijn verbonden aan harsen, zijn de milieueffecten van de kunststoffen die in alles worden gebruikt, van de melk- en frisdrankflessen die dranken bevatten tot de kleding die we dragen ingewikkelder dan je zou denken.

1. Wat zijn harsen?
2. Industrieel harsafval
3. Industriële harsrecycling
4. Duurzame industriële harsen

Wat zijn harsen?

Om te begrijpen wat harsen (of kunststoffen, kies maar een term) zijn, is het handig om duidelijk te zijn dat ze niet slechts één ding zijn.

"Een manier om over harsen te denken, is door aan metalen te denken", zegt Kingsbury. "Het zijn lood en goud en aluminium en ijzer. Ze vallen allemaal onder de categorie metalen, maar ze hebben verschillende eigenschappen. Ze worden anders gedolven en hebben verschillende kostenstructuren. Plastic is hetzelfde." Vertaald naar de wereld van harsen, betekent dit dat er veel verschillende soorten zijn onder de overkoepelende term kunststoffen, waaronder polyethyleentereftalaat (PET) - een van de meest voorkomende soorten, vaak gebruikt in waterflessen - en polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE ), die melkflessen omvat.

De vraag is natuurlijk niet "In welke producten zitten harsen?" Het is "Waar zitten ze niet in?" Zoals gezegd komen harsen voor in allerlei verpakkingen, maar ook in vliegtuigen. Maar dat is nog maar het begin. Er worden veel harsen gebruikt in tal van verschillende producten, en hier zijn een paar voorbeelden:Polyurethaanharsen worden gebruikt om meubelschuim en schoeisel te maken; alkydharsen worden gebruikt in verf; en formaldehydeharsen worden gebruikt in houtlijmen [bron:O'Lochlainn].

Hoewel het belangrijk is om te weten dat er een verscheidenheid aan harsen is, zijn er enkele algemene generalisaties die kunnen worden gemaakt over hoe ze allemaal worden geproduceerd. Voor het grootste deel zijn harsen afgeleid van aardgas en olie - beschouw gas en olie als de grondstof of bouwstenen van het meeste plastic (hoewel er enkele uitzonderingen zijn, waarover u meer te weten komt op de laatste pagina van dit artikel) . Om nog een stap verder te gaan:op moleculair basisniveau zijn harsen gewoon verbindingen van monomeren die zijn afgeleid van olie en aardgas. Dus als je de term polymeer hoort die door elkaar wordt gebruikt met harsen of kunststoffen, komt dat omdat het misschien een nauwkeurigere beschrijving is van het eindproduct van het proces dat wordt gebruikt om harsen te produceren:polymeren zijn gemaakt van veel monomeren.

Een voorbeeld zal waarschijnlijk helpen. Polyethyleen, het meest voorkomende plastic ter wereld, bestaat uit vele monomeren die ethyleen worden genoemd. Om polyethyleen te krijgen, vindt er een proces plaats dat een dubbele koolstofbinding in ethyleengas verbreekt en verbindt met een ander ethyleen [bron:Kingsbury]. En als je genoeg ethyleenmonomeren aan elkaar rijgt, heb je niet alleen polyethyleen, je hebt eigenlijk een vaste stof, die kan worden gevormd om een ​​container te vormen zoals een melkfles.

Maar nog beter is om het te zien zoals Bill Carroll het beschrijft. Carroll, voorzitter van de raad van bestuur van de American Chemistry Council, zegt dat je monomeren het beste kunt zien als kleine stukjes garen van 2,5 cm. Als er een paar voor je liggen, kun je ze gemakkelijk stuk voor stuk uit elkaar halen. Maar als je een stapel van veel langere stukken garen hebt die allemaal verstrikt en vermengd zijn, zal het veel moeilijker zijn om ze uit elkaar te trekken. Met andere woorden, de verwarde warboel van garen is gelijk aan harsen, kunststoffen of polymeren. "Dit is hoe je moet begrijpen waar de sterkte van polymeren en kunststoffen vandaan komt", zegt Carroll.

Industrieel harsafval

Het is duidelijk dat monomeren niet denken. Wat betekent dat ze niet op een dag wakker worden en besluiten dat ze zich willen aansluiten bij een heleboel andere monomeren en een polymeer willen maken. Integendeel, monomeren verbinden zich met hun eigen soort met behulp van een chemische reactor, een apparaat dat gecontroleerde chemische reacties mogelijk maakt. Kingsbury van UC Berkeley legt een beetje uit hoe de reactie van monomeer tot polymeer plaatsvindt.

"Normaal gesproken zou je ze bij hoge temperaturen of hoge druk of met een oplosmiddel moeten houden om ze te laten stromen. Anders raken reactoren vol met een gigantisch stuk plastic", zegt Kingsbury. Eenmaal uit een reactor komen harsen uit de fabrieksdeur als pellets die eruitzien als rijstkorrels, die worden verscheept naar bedrijven die er een breed scala aan producten van maken.

De effecten van harsen op het milieu zijn divers. Ten eerste betekent het feit dat ze zijn afgeleid van olie en aardgas, het gebruik van een aanzienlijke hoeveelheid fossiele brandstoffen, zij het veel minder dan wat bijvoorbeeld voor transport wordt gebruikt. Maar de milieueffecten van harsafval gaan nog verder.

"[Harsen] staan ​​bekend als ontvlambaar en giftig, en de dampen die worden geproduceerd nadat ze vlam vatten, zijn behoorlijk gevaarlijk", zegt Ross O'Lochlainn, die samenwerkt met ERA Environmental Management Solutions, een milieuadviesbureau.

O'Lochlainn zegt dat het gebruik van harsen als oppervlaktecoatings en toepassingen vereist dat ze worden gespoten als onderdeel van een vluchtig mengsel van chemicaliën, bekend als vluchtige organische stoffen (VOS). "Deze chemicaliën zijn nodig als leveringsmedium en vanwege hun vluchtigheid verdampen ze snel, waardoor de harscoating achterblijft. Deze VOS zijn schadelijk voor het milieu en worden nauwlettend gecontroleerd door milieubeschermingsinstanties", zegt hij.

O'Lochlainn voegt eraan toe dat harsmengsels kunnen leiden tot vervuiling van waterwegen als ze bijvoorbeeld in de afvoer worden gegoten. De meeste afvalwaterzuiveringsinstallaties zijn niet ontworpen om de chemicaliën af te breken en ze gewoon te lozen.

Industriële harsrecycling

De simpele waarheid is dat plastic zakken - samen met de meeste yoghurt- en melkcontainers en een breed scala aan andere verpakkingen - kunnen worden gerecycled. Dat is het goede nieuws. Helaas, althans volgens het Amerikaanse Environmental Protection Agency, werd in 2010 slechts 8 procent van alle kunststoffen gerecycled, wat betekent dat miljarden tassen en flessen op stortplaatsen belandden of, erger nog, in oceanen, beken en bomen [bron:EPA].

Niettemin blijft het een feit dat voor veel harsen recycling mogelijk is, en er zijn een aantal bedrijven in de VS -- waaronder Industrial Resin Recycling Inc. in Michigan -- die daarmee omgaan.

"Kortom, deze bedrijven verzamelen alle verschillende post-industriële harsproducten, of het nu gaat om plastic stoelhoezen, plastic draadomhulsels of plastic defecte onderdelen", zegt Andrew Schrage, mede-eigenaar van Money Crashers, een website die persoonlijke financiën biedt. evenals duurzaamheidsdekking en advies. "Deze producten worden vervolgens omgesmolten tot grote brokken plastic. Die worden op hun beurt vermalen of versnipperd en verkleind voor hergebruik."

Hoewel het nog steeds een nichemarkt is in vergelijking met traditioneel geproduceerde harsen, komen biogebaseerde kunststoffen steeds vaker voor. Een indicatie van hun groei is de verscheidenheid aan producten die nu harsen gebruiken die gemaakt zijn van materiaal als maïs en suikerriet. Zo worden recyclebare Dasani-waterflessen gemaakt met maximaal 30 procent plantaardig materiaal. Maar plantaardige harsen zitten in allerlei andere verpakkingsmaterialen dan flessen, waaronder tassen en andere containers, maar ook in minder voor de hand liggende items zoals auto-onderdelen en componenten. Lees meer over deze duurzame harsopties op de volgende pagina.

Duurzame industriële harsen

Harsen kunnen worden gemaakt van bronmateriaal naast olie en aardgas. Er zijn een aantal verschillende manieren waarop dit wordt gedaan. Het meest voorkomende alternatieve bronmateriaal is polymelkzuur, dat is afgeleid van maïs.

"[Bedrijven die biogebaseerde harsen produceren] nemen maïssuiker en voeren het aan micro-organismen die een afvalproduct produceren dat melkzuur wordt genoemd, wat het monomeer is", zegt Kingsbury van UC Berkeley. "Je scheidt het melkzuur af en maakt er een plastic van."

Het milieuvoordeel van het gebruik van plantaardig bronmateriaal is natuurlijk dat het het verbruik van meer fossiele brandstoffen vermijdt, en de gemaakte producten kunnen ook worden gecomposteerd.

Maar er zijn enkele nadelen, vooral bij het gebruik van maïs. Maïs heeft immers veel kunstmest op petroleumbasis nodig om te groeien, en de afvoer komt terecht in waterwegen, wat leidt tot het ontstaan ​​van zogenaamde "dode zones" - plekken waar zuurstof wordt afgesneden - op plaatsen zoals de Golf van Mexico, gevaar voor zeeleven.

Kingsbury zegt dat een beter alternatief voor maïs suikerriet is, dat dezelfde basisprocedure gebruikt om harsen te produceren, maar niet zoveel land nodig heeft en minder uitstoot produceert tijdens de verwerking. Maar of je nu te maken hebt met hars op basis van maïs of suikerriet, het is nog steeds belangrijk dat de producten waarmee ze zijn gemaakt op de juiste manier worden weggegooid.

Inderdaad, Kingsbury zegt dat mensen maar al te vaak zien dat een fles of container composteerbaar is en denken dat het prima is om het langs de kant van de weg te gooien. "Een probleem waar we tegenaan lopen, is dat mensen meer rommel maken als ze denken dat het op magische wijze verdwijnt, en dat is het laatste wat we willen", zegt hij. "We willen het in compost of recycling, niet langs de kant van de weg."

Veel meer informatie

Verwante artikelen

• Hoe kunststoffen werken
• Wat is de toekomst van bioplastics?
• Hoe worden coatingmaterialen groener?
• Hoe kunnen we de fotodegradatie van plastic versnellen?
• Hoe stortplaatsen werken
• Hoe recyclen werkt
• Zijn op voedsel gebaseerde kunststoffen een goed idee?

Bronnen

• Carroll, Bill. Voorzitter van de raad van bestuur van de American Chemistry Council. Persoonlijk interview. 11 april 2012.
• Officiële website van het Agentschap voor Milieubescherming. "Kunststoffen." (10 april 2012) http://www.epa.gov/epawaste/conserve/materials/plastics.htm
• Kingsbury, Tony. Professor aan de Universiteit van Californië, Berkeley's Haas School of Business. Persoonlijk interview. 10 april 2012.
• Mieszkowski, Katharine. "Plastic zakken zijn dodelijk." Salon.com. 10 augustus 2007. (6 april 2012) http://www.salon.com/2007/08/10/plastic_bags/
• O'Lochlainn, Ross. Consultant bij ERA Environmental Management Solutions. Persoonlijke correspondentie. 5 april 2012.
• Schrage, Andrew. Mede-eigenaar van Money Crashers Personal Finance. Persoonlijke correspondentie. 5 april 2012.