Nu wij plastic afval vinden tot in de uithoeken van de aarde, wordt plastic recycling een urgente zaak. We weten dat biologisch afbreekbare plastics maar in enkele gevallen een oplossing zijn; daarom moeten we de recycling van niet-afbreekbare plastics nu snel op gang brengen. Een rapport van Lux Research laat zien dat in de komende tijd vier technologieën dominant blijven: mechanische recycling, depolymerisatie, pyrolyse en recycling met behulp van een oplosmiddel. Er is nog geen duidelijke winnaar.
Lux Research is een bureau uit Boston dat onderzoek uitvoert en over onderzoek adviseert. In zijn recente rapport The Future of Plastic Recycling komt het tot de conclusie dat we alle vier technologieën zullen blijven gebruiken; de keuze voor een technologie zal worden bepaald door de samenstelling van de afvalstroom en door wetgeving. Marktomstandigheden en beleid hebben dus veel invloed. ‘De groei op korte termijn van elke technologie hangt af van specifieke factoren,’ zegt Charles Willard, senior partner van Lux Research en auteur van het rapport, ‘en we voorspellen daardoor groei op sommige terreinen en krimp op andere, maar niet genoeg om een winnaar aan te wijzen.’
Vier plastic recycling technologieën
Mechanische recycling houdt de mechanische scheiding van verschillende soorten plastic in, bijvoorbeeld door verschillen in drijfvermogen. Deze is eenvoudig en goedkoop, en daardoor de meest toegepaste methode. Maar hiermee kunnen we geen kleurstoffen en vlamvertragers verwijderen, en ook geen verontreinigingen als stof of organische verbindingen. Daardoor zijn de producten vaak onzuiver en van lage kwaliteit. Toen China kort geleden de invoer van plastic afval verbood, nam het aanbod hiervan met 45% toe in Westerse landen; maar Lux verwacht dat er meer recyclingfabrieken zullen worden gebouwd, waardoor de concurrentie weer toeneemt en prijsstijgingen worden afgevlakt.
Depolymerisatie, waarbij de plastic in zijn onderdelen wordt ontleed, is een erg goede recyclingtechnologie voor sommige plastics, met name PET. Hierbij wordt nieuw plastic gevormd. Maar het proces is duur, en sterk afhankelijk van lage of negatieve prijzen van de grondstof. Daardoor zal het waarschijnlijk geen grote vlucht gaan nemen.
Pyrolyse is een flexibel proces, geschikt voor gemengd plastic afval. Hierbij wordt pyrolyseolie gevormd. Maar als de olieprijs omlaag gaat, verwacht Lux dat pyrolyse zal worden gebruikt voor het maken van een aantal chemicaliën. De winstgevendheid wordt sterk bepaald door energiekosten en olieprijzen.
Recycling met behulp van een oplosmiddel kan ook worden gebruikt bij gemengd plastic afval, wat een voordeel is boven mechanische recycling. Maar de levensvatbaarheid van het proces is sterk afhankelijk van de kosten van het oplosmiddel. En er zijn problemen geweest met verontreinigen, waardoor het proces in zijn groei is afgeremd.
De zoektocht naar recyclaat van hoge kwaliteit
In een aantal scenario’s probeert Lux te ontdekken wat de invloed op de technologiemix zal zijn van de prijzen van energie en van plastic afval, en van de zuiverheid van dat afval. ‘De zuiverheid en de samenstelling van afvalstromen zijn de belangrijkste bepalende factoren voor de winstgevendheid van de recyclingtechnologieën,’ schrijft Charles Willard in antwoord op mijn vragen. ‘Het doel van de nu dominante technologie, mechanische recycling, is om elke type plastic af te scheiden zodat dit kan worden opgewerkt tot recyclaat van hoge kwaliteit; elke verontreiniging met ander plastic, metalen of organische stoffen verlaagt de kwaliteit en de opbrengst van het recyclaat.’ Daarom zijn inzamelsystemen van belang. Zoals het rapport zegt: ‘Plasticrecyclingbedrijven melden dat de opbrengst van stoffen uit een complexe stroom – waarbij alle plastics op één hoop komen – ongeveer 68 tot 70% is; als papier en karton worden afgescheiden is de opbrengst 75-78%; en balen PET-afval uit statiegeldsystemen hebben een opbrengst van ongeveer 85%.’ Met verbeterde inzamelsystemen kunnen we zuiverder afvalstromen krijgen; maar hiervoor zijn flinke investeringen nodig, en ook verbeteringen in de infrastructuur. Daarom zal het in sommige landen, vooral in Zuidoost Azië, betaalbaarder zijn om over te schakelen op pyrolyse, een proces dat meer verontreinigingen aankan.
Keuzes in plastic recycling worden sterk beïnvloed door beleid
Ik vroeg Charles Willard ook of er misschien winnende combinaties zijn van beleid en technologie. Zou er een beste technologie boven komen drijven, zo vroeg ik, als er strenger beleid zou komen voor plastic afval? Zeker, zei hij. ‘Als er hogere kosten worden berekend voor het storten van afval, zal dat veel invloed hebben op de investeringen in betere recyclingtechnologieën.’ Want dan kunnen recyclingbedrijven deze kosten vermijden als zij recyclen in plaats van storten. ‘Doordat de bevolkingsdichtheid in Europa hoger is, en land daardoor duurder, zijn stortkosten er aanzienlijk hoger dan in de Verenigde Staten. Daardoor zijn er ook meer ontwikkelaars van deze betere recyclingtechnologieën in Europa dan in de Verenigde Staten.’
‘Maar in Zuidoost Azië,’ zegt Charles Willard, ‘zal sterke wetgeving naar Europees model in de meeste landen niet kunnen worden doorgevoerd – de infrastructuur van de afvalverwerking is gewoon niet zo ver ontwikkeld als in het Westen. Door die infrastructuur is het plastic afval vuiler en bestaand uit meer soorten, en daardoor zullen hier technologieën gaan overheersen die meer verontreinigingen aankunnen, zoals pyrolyse.’
En hoe zit het met innovatie
Tenslotte vroeg ik welke technologie in de komende jaren het meest zal innoveren. ‘We verwachten dat pyrolyse het meest zal worden toegepast in de komende tijd,’ antwoordde Charles Willard, ‘maar bij depolymerisatie zullen waarschijnlijk de meeste innovaties gaan plaats vinden. Zonder al te technisch te worden, er zijn bij depolymerisatie drie unieke ‘reacties’ die PET-afval afbreken en recyclen. Een van deze ‘reacties’ zal in de komende vijf tot tien jaar wel naar voren komen als dominante technologie.’
Als commentaar op dit overzicht vraag ik me af of plastic recycling de enorme problemen van plastic afval al wel aan kan. In het algemeen is recycling het beste middel om plastic afval te voorkomen, omdat biologisch afbreekbare plastics slechts in bijzondere gevallen een oplossing bieden. Maar kunnen de bestaande technologieën dit aan? Mechanische recycling en pyrolyse, nu de meest toegepaste technologieën, leiden tot downcycling naast echte recycling. Zij zullen daardoor afval blijven voortbrengen. Depolymerisatie en recycling met behulp van een oplosmiddel zijn te duur, of hebben een te zuivere grondstof nodig. Hoe kan de plasticindustrie dan zijn staart van afvalproductie aan? Bereidt zij zich voor op een toekomst waarin zij de hele productieketen voor haar rekening moet nemen, inclusief haar eigen afval? Is zij bijvoorbeeld al bezig met het ontwerpen van plastics met het oog op gemakkelijke recycling, als bescheiden begin?
Interessant? Lees dan ook:
Plastic zwerfvuil: alleen strenge wetgeving helpt
De rol van de chemie bij vermindering van plastic afval
Plastic afval: laten we daar in 10 tot 15 jaar een eind aan maken