Zijn polyolefinen echt goedkoper dan duurzame alternatieven?

De enorme gebruiksmogelijkheden van polyethyleen, polypropyleen, polystyreen, polyvinylchloride en andere polyolefinen zijn onbetwistbaar, maar hun werkelijke prijs is discutabel.

Mijn tienerdochter bakt in onze keuken zo nu en dan koekjes. De ingrediënten – bloem, suiker, chocolade enzovoorts – zijn voor haar gelukkig altijd aanwezig. De oven warmt trouw haar baksels door middel van een proces waar ze waarschijnlijk geen benul van heeft en waarvoor ze zeer zeker niet betaalt. En als ze klaar is – met een bak vol koekjes – heb ik nog een vuile keuken en vuile vaat om op te ruimen. ‘Gratis!’ Zo beschreef ze haar koekjes ooit trots. Maar alhoewel ze heerlijk smaken, zijn ze dat toch zeker niet. Haar evaluatie liet buiten beschouwing de bron en waarde van haar grondstoffen, de werkelijke kosten van productie, en de inspanning (en middelen) die nodig waren om de keuken weer gebruiksklaar te maken voor de volgende kok. Voor mijn dochter zijn haar minimale inspanningen meer dan de moeite waard voor het zoete resultaat: maar ze komt met grote naiviteit en ondoordachtzaamheid tot die conclusie.

PLA cup in Florida swamp
Na twee jaar in een moeras in Florida ziet deze beker van polylactide (PLA) er nog heel goed uit.

Wanneer ik iemand het hoor hebben over de lage kosten van polyolefinen, moet ik meteen aan de koekjes van mijn dochter denken – niet aan het eten ervan, maar aan de kosten die ik maak op de ingrediënten en mijn dienstbare schoonmaakacties. Polyolefinen, die alle ongeveer twee dollar per kilo kosten, lijken goedkoop – zo lang men ten minste de werkelijke waarde van hun grondstoffen negeert, hun volledige productiekosten, en de opruiming van hun maatschappelijke effecten. Met inbegrip van deze kosten – zoals het speuren door tonnen huishoudelijk afval, om handmatig polyethyleen zakjes van vijf gram per stuk te verzamelen, of het schoonfilteren van de wereldzeeën – zijn de werkelijke kosten veel hoger, waarschijnlijk met minstens een orde van grootte. Daarom zijn de totale kosten op de lange termijn, dus van de volledige levenscyclus van duurzame polymeren, waarschijnlijk beduidend minder dan die van polyolefinen – en al helemaal wanneer ze zichzelf ‘remediëren’, dus binnen een jaar of tien in de natuurlijke leefomgeving ontleden tot onschadelijke producten.

Steeds meer inspanning wereldwijd wordt gericht op het vinden van polyolefine-vervangers die ‘duurzaam’ zijn, een term die alleen gebruikt zou moeten worden voor polymeren die zowel hernieuwbaar als afbreekbaar zijn. Voorbeelden van polymeren die hernieuwbaar zijn maar niet makkelijk afbreekbaar, zijn bio-polyethyleen (bio-PE gemaakt van Braziliaans suikerriet), polyethyleen-furanoaat (‘PEF is niet bio-afbreekbaar’), bio-nylon 11, en 30% hernieuwbaar PlantBottle® polyethyleen-tereftalaat. Zelfs natuurrubber en polymelkzuur (PLA) worden meestal slechts langzaam afgebroken in de natuur. Zie ten getuige figuur 1, die een opmerkelijk ongeschonden PLA beker toont na twee jaar in een moeras in Florida. Afbreekbare, maar doorgaans niet hernieuwbare polymeren zijn onder anderen polyglycolide (PGA), polycaprolactam (PCL), polybutyleen-succinaat (PBS), polyvinyl-alcohol (PVOH), en de meeste polyanhydriden. Deze polymeren ontleden relatief makkelijk in de natuur, maar worden voornamelijk gemaakt van fossiele brandstoffen.

Goal of plastics production
Het uiteindelijke doel bij duurzame polymeren is er een te vinden die zowel hernieuwbaar en afbreekbaar als goedkoop is.

Figuur 2 laat een Venn-diagram zien met deze klassen van polymeren (hernieuwbaar en afbreekbaar). Daar is ook een cirkel die de klassieke, goedkope, op fossiele brandstof gebaseerde polymeren omvat, zoals polyethyleen (PE), polypropyleen (PP), en polystyreen (PS). In de overlap van de drie cirkels ligt het ultieme doel van de groene polymeer-renaissance: een polymeer gemaakt van hernieuwbare bronnen, dat in het milieu afbreekt tot onschadelijke producten, en dat qua prijs concurreert met bestaande polymeren – polymeren met decennia aan industriële doorontwikkeling. Dit ideale polymeer bestaat waarschijnlijk nog niet, maar velen geloven dat onderzoek en innovatie, in combinatie met economies of scale, te zijner tijd dit panacee der plastics zal prijsgeven. Hopelijk gebeurt dit snel. In de tussentijd wil ik best toegeven dat polyolefinen goedkoper zijn dan de duurzame varianten – als je dan ook mijn keuken schoonmaakt.

Eerder gepubliceerd in ACSGSI’s Green Chemistry: The Nexus Blog.
Stephen A. Miller is verbonden aan de Universiteit van Florida, en Chief Technology Officer van U.S. Bioplastics.

(Visited 11 times, 1 visits today)

Plaats een reactie