PHA: veelbelovend, veelzijdig, biologisch afbreekbaar

PHA’s zijn een familie van natuurlijke kunststoffen – eigenlijk geen plastics maar energieopslag van micro-organismen. Een buitengewoon veelzijdige familie: we kunnen er zowel harde als zachte plastics van maken, zowel kristallijne als amorfe. En, heel belangrijk: alle leden van de PHA familie zijn biologisch afbreekbaar; niet alleen in industriële compostinstallaties, maar ook in de bodem en in zout en zoet water – een eigenschap die ze verder alleen delen met zetmeelplastics.

PHA
PHA wordt onder meer geleverd in de vorm van pilletjes.

Productie van PHA’s wereldwijd is nog maar zeer klein, en toch is de potentie buitengewoon groot. PHA (voluit: polyhydroxyalkanoaat) wordt, in tegenstelling tot de meeste plastics, niet gemaakt door koppeling van stoffen in een reactor met behulp van een katalysator, maar door micro-organismen, die de stof in hun cel maken. Pogingen in de jaren ’90 om PHA’s op de markt te brengen faalden; in de plasticswereld is men sindsdien sceptisch geworden. Bedrijven die de stof ontwikkelen hebben lang geprobeerd om de biologische afbreekbaarheid te gebruiken als verkoopargument maar zijn daar niet in geslaagd. Volgens kenner van bioplastics Jan Ravenstijn, die een PHA sessie voorzat op de Bio-Based Materials conferentie in Keulen in april jl., hebben ze de wetten van de kunststofwereld veronachtzaamd. Daar geldt: eerst kwaliteit en prijs; alléén als een PHA voldoet qua prijs/kwaliteit verhouding, geeft de biologische afbreekbaarheid een sterk extra verkoopargument.

Allianties in de waardeketen

PHA’s zijn uitstekend te verwerken. Zij kunnen worden gegoten en geblazen, geschuimd en verwerkt tot garen. Zij zijn zeer geschikt als verpakkingsmateriaal en ook voor voedselverpakking. Zij kunnen worden geprint, geseald, geverfd. Zij kunnen prima worden gemengd met andere plastics om de eigenschappen daarvan te verbeteren. Door zijn grote variëteit kan PHA de plaats innemen bij veel toepassingen van vrijwel alle grote fossiele plastics: polyetheen, polypropeen, polystyreen, PVC, PET). PHA’s kunnen heel goed worden verwerkt tot lijmen. Sommige soorten PHA zijn geschikt als implantatiemateriaal, waarbij de plastic in de loop van de tijd geheel door het lichaam wordt opgenomen. Er is eigenlijk maar één beperking: de prijs. Voor vrijwel alle toepassingen ligt de prijs nog te hoog. Wat daaraan te doen?

Biologisch afbreekbaar PHA
PHA breekt in twee maanden af in de bodem (maar blijft intact zo lang het niet wordt weggegooid).

Een van de belangrijkste zaken, aldus Jan Ravenstijn in zijn presentatie in Keulen, is het vormen van allianties in de waardeketen. Alle schakels in de keten hebben steeds behoefte aan verbetering. Grondstofleveranciers willen graag hun grondstoffen beter verkopen; producenten van onderdelen willen graag goed verwerkbare materalen; in de consumentenmarkt willen ze producten met een betere functionaliteit en/of imago; en consumenten willen biologische afbreekbaarheid en minder milieuschade. Ravenstijn noemde Bio-On, Newlight Technologies en TerraVerdae als bedrijven die veel werk steken in de opbouw van hun netwerk. Wij schreven eerder al over de opmerkelijke overeenkomst van Newlight Technologies met IKEA. En over Mango Materials, een bedrijf dat het over een andere boeg gooit en PHA maakt uit CH4 dat bijvoorbeeld op stortplaatsen en in verlaten steenkoolmijnen ontstaat als afvalproduct. Anderen ontwikkelen methoden om PHA te maken uit vetzuren in afvalstromen van de voedingsindustrie of bij de rioolwaterzuivering.

Bijzondere eigenschappen van PHA

Een aantal bedrijven kreeg in Keulen de kans om de bijzondere eigenschappen van hun PHA over het voetlicht te brengen. Metabolix legt zich vooral toe op copolymeren van PHA. Samen met PLA ontstaat een plastic die kan wedijveren met HDPE. Samen met biopolymeren verbeteren PHA’s de biologische afbreekbaarheid. Bioplastech, een spin-off van de Universiteit van Dublin, maakt PHA uit plasticafval met behulp van bacteriën. KANEKA, een grote Japanse plasticproducent, ontwikkelt variëteiten die goed bestand zijn tegen warmte (bijvoorbeeld voor plastic bekertjes) of geschikt zijn als biologisch afbreekbaar landbouwplastic. Het Spaanse AIMPLAS ontwikkelt onbrandbare PHA panelen voor de auto-industrie. Levulinezuur verbetert de eigenschappen van PHA’s, aldus GF Biochemicals die bio-levulinezuur op de markt brengt.

Bij dit alles moet de PHA-sector de voordelen van de biologische afbreekbaarheid niet uit het oog verliezen, aldus Jan Ravenstijn. De sector moet er constant op hameren dat er ook nog zoiets is als de afdankfase van plastics. Wat gebeurt er wanneer het product kapot is of niet meer nodig? Het probleem van de plastic soep in de wereldzeeën groeit ons boven het hoofd. Gewone plastics, zei Christian Bonten van het Institut für Kunststofftechnik IKT, ontleden in de natuur tot kleine onzichtbare fragmenten die gemakkelijk in de voedselketen kunnen worden opgenomen. Zij mogen daarom niet ontsnappen en moeten gecontroleerd worden gerecycled. Intussen komt wel meer dan 85% van al het verpakkingsmateriaal vrij in het milieu, wat neerkomt op 1 à 2 vuilniswagens vol plastic per minuut (op dit moment; zonder verdere actie zal dit in 2050 3 à 4x zo veel zijn). Biologisch afbreekbare plastics als PHA vormen in dat complex tenminste een deel van de oplossing.

Interessant? Lees dan ook:
PHA’s doen het goed: voor het eerst is de vraag groter dan het aanbod
Mycelium, het groenst mogelijke materiaal
Bioplastics: maak een eind aan de verwarring

(Visited 428 times, 1 visits today)

1 gedachte over “PHA: veelbelovend, veelzijdig, biologisch afbreekbaar”

Plaats een reactie