Het is 2050 en hoewel er nog geen vliegende auto’s zijn, recycleert de wereld nu 90% van haar plastics. We hebben de VN-doelstellingen voor duurzame ontwikkeling en de doelstellingen van het Akkoord van Parijs bereikt: allemaal dankzij revoluties in plastic recycling.
Dertig jaar geleden, aan het begin van onze carrière, haalde de mens nog restanten van uitgestorven soorten om er persistente plastics van te maken. Deze plastics vervuilden de oceanen, droegen een enorme ecologische voetafdruk met zich mee, beschadigden ecosystemen en stapelden zich op in ons lichaam; tot op de dag van vandaag detecteerbaar. De enige belangrijke methode om met plastic afval om te gaan, was door het te verbranden, waarbij enorme hoeveelheden giftige stoffen en koolstofemissies zouden vrijkomen.
Het urgente en veelzijdige karakter van het plasticprobleem vroeg om wereldwijde samenwerking tussen bedrijven, de academische wereld, overheden en consumenten. Het nut, de veelzijdigheid en de lage prijs van plastic betekende ook dat ze nooit volledig uit de samenleving konden verdwijnen. Onderzoeksinstellingen en bedrijven pakten het plasticprobleem op twee manieren aan. Eerst werden hernieuwbare, biobased grondstoffen gebruikt om nieuwe biologisch afbreekbare plastics te maken. Zoals men zich echter kan voorstellen, zou dit niet kunnen omgaan met het plastic afval dat voorhanden is.
Als scheikundigen en chemisch ingenieurs hebben we waarde uit afvalplastic weten te halen door revolutionaire vorderingen te maken in veelzijdige chemische recyclingtechnologieën – zoals pyrolyse, solvolyse, oplossing en katalyse – waardoor we de lange polymeermoleculen in plastic afval in kleinere moleculen konden hakken met ongeëvenaarde efficiëntie, en met een veel lagere vraag naar energie en een lagere CO2-voetafdruk. Deze veelzijdige kleinere moleculen kunnen worden gebruikt als duurzame vervanging van fossiele grondstoffen om nieuwe plastics te maken, of ze kunnen worden ‘geupcycled’ en omgezet in andere hoogwaardige en duurzame chemicaliën. Deze eerste doorbraken vergden jaren van optimalisatie en samenwerking om de chemische recycling van plastics schaalbaar, goedkoop en toegankelijk te maken. Kunststofproducenten en -bedrijven waren aanvankelijk sceptisch vanwege de opstartkosten die deze technologie met zich meebrengt. Uiteindelijk voerden regeringen een ‘koolstofbelasting’ in, waardoor de kosten van plastics uit fossiele grondstoffen hoger werden en bedrijven werden gestimuleerd om over te stappen op chemische recycling. Consumenten werden zich bewust van de effecten van hun aankopen op het milieu dankzij initiatieven van activisten en eisten dat waar mogelijk gerecycled plastic werd gebruikt. Door deze gecombineerde inspanningen werden gerecyclede plastics in 2040 uiteindelijk goedkoper dan fossiele plastics.
In 2050 hebben plastics geen nadelige gevolgen meer voor mens en milieu. Iedereen kan profiteren van de voordelen van plastics in een overvloed aan toepassingen zonder gebruik te maken van niet-duurzame fossiele bronnen, en elke aankoop van gerecycleerd plastic vergroot de circulaire kunststoffeneconomie. Terugkijkend was dit onmogelijk geweest zonder de synergie tussen bedrijven, academici, overheden en consumenten.
In de toekomst zal de mensheid de schaalbaarheid van de productie van hernieuwbare plastics verbeteren om te voldoen aan de eisen van een steeds groter wordende bevolking. De vooruitgang op het gebied van ‘slimme plastics ‘ gaat ook snel, waarbij momenteel plastics worden ontwikkeld die kunnen fungeren als interfaces voor aanraakschermen. Dit markeert een spannende tijd in het onderzoek naar plastics en onze gecombineerde inspanningen zullen resulteren in een toekomst boordevol veilige, hernieuwbare en slimme materialen.
Tekst: Aman Das, Annemarie Doze, Esli Diepenbroek & Storm van der Voort, winners ChemistryNL challenge for talent
Meer over de ChemistryNL talentenprogramma’s en challenges (Engels)
Winners Talent Programme Challenge ChemistryNL 2021
Great Outreach Challenge 2022-2023 for ChemistryNL talent students started
ChemistryNL talentprogramma’s
