Coca-Cola en aartsrivaal Pepsico zijn in een nieuwe wedloop verwikkeld. Inzet is niet wie het meeste flesjes cola, limonade of water verkoopt, wel wie het eerst die drankjes verpakt in plastic flesjes die volledig gemaakt zijn van afval van landbouw of voedingsbedrijven. In Gent maakt men nu al flesjes van houtsnippers, in Delft van cacaoafval.
Coca-Cola Co en Pepsico zijn met een nieuwe wedloop bezig. Het gaat niet om wie de meeste flesjes limonade, water of sportdrank verkoopt. Maar wie het eerst op de markt komt met plastic flesjes, volledig gemaakt van landbouwafval of afval van voedingsbedrijven.

Als dat lukt, zouden beide bedrijven in één klap hun ecologische voetafdruk drastisch verminderen. Alleen al in de VS worden elk uur twee miljoen plastic flesjes van aardolie gemaakt die bij de verbranding kooldioxide uitstoten. In 2009 lanceerde Coca-Cola trots een eerste ‘groen’ flesje. De PlantBottle was voor dertig procent gemaakt uit suikerriet en voor een kwart van gerecycleerd plastic. In 2011 meldde Pepsi dat het op laboratoriumschaal al een flesje had gemaakt van gras, maisschillen en pijnboomschors.

En dat het bezig was flesjes te maken van sinaasappel-, aardappel- en haverschillen. Cokes plan is inmiddels om ál zijn producten tegen 2020 te verpakken in flesjes gemaakt van organisch afval uit de voedingsindustrie.

Op dit moment is de markt van bioplastic flesjes, bekertjes, draagzakken en landbouwfolies nog klein en wordt het bioplastic nog gemaakt uit zuiver zetmeel, suiker of plantaardige olie.

Maar met de stijgende olieprijzen en de schaarser wordende landbouwgrond groeit de belangstelling voor plastic gemaakt uit groen afval. Coca-Cola en Pepsico zijn niet de enige die hierin investeren. Chemiegigant DuPont is in de maïsvelden in Nevada een fabriek aan het bouwen voor ethanol gemaakt uit maïsstengels. Ethanol kan gebruikt worden voor energie, maar ook voor bioplastic.

DSM en Roquette bouwen een proeffabriek in Italië en ook BASF, Danone en Mitsubishi zijn laboratoriumtechnieken aan het opschalen. Opvallend in deze pioniersfase is dat alle laboratoria en proeffabrieken zweren bij hun eigen technieken en micro-organismen.

Bacterie

Wie gaat het flesje van de toekomst leveren? Misschien de gloednieuwe proeffabriek Loji Pandu Bioplastik in Kuala Lumpur, die we onlangs bezochten tijdens een door de EU betaalde persreis naar Zuidoost-Aziatische instituten. De Maleisische onderzoeksinstituten die de proeffabriek hebben gebouwd, maken bioplastic uit de afvalstromen van palmolie. Daarvoor gebruiken ze Comamonas putranensis, een bacterie die van nature in palmolie-afval zit. ‘We noemen de resten van de palmolieketen geen afval meer, maar grondstoffen’, zegt onderzoeksleider dr. Ahmad Hazri.

Hazri’s groep fermenteert de oneetbare resten palmolie eerst tot azijnzuur en propionzuur. Vervolgens worden die zuren in manshoge, met computers gestuurde reactoren gevoerd aan C. putranensis. De bacterie slaat het overtollige voedsel op in bolletjes polyhydroxyalkanoates (PHA’s). Ongeveer zoals wanneer wij te veel eten in vet opslaan. ‘We verkrijgen bacteriën die voor 95 procent uit PHA bestaan’, zegt Hazri trots. De fabriek isoleert dat PHA uit de bacterie en maakt er plastic van.

De Maleisiërs hebben met het MIT-onderzoeksinstituut in Harvard de bacterie genetisch zo gemodificeerd dat ze PHA vele malen efficiënter opslaat dan in de natuur. En afhankelijk van het type genen die de bacterie heeft gekregen, slaat ze een ander mengsel PHA op, wat weer een ander type plastic geeft. Volgens Hazri zijn plastic flesjes gemaakt uit PHA de meest milieuvriendelijke. ‘PHA breekt in het milieu sneller af dan andere bioplastic’, noemt hij als voordeel van ‘zijn’ bioplastic. En voor producten waarbij snelle afbraak niet handig is, zoals automaterialen of emmers? ‘Voor een steviger plastic kan het PHA worden bewerkt of gemengd met andere plastics.’

Gist

Dichter bij huis maken de biotechnologen van de Universiteit Gent bioplastic uit van alles: houtresten, afval van maïskolven, tarwezemelen of bermgras. Hun trots is een gist met de naam Candida bombicola.

Na een voorbehandeling van het groen met chemicaliën en stoom, eet die gist de suikers op en scheidt hij barnsteenzuur uit. Daar maken chemici dan weer polybutyleensuccinaat (PBS) van, een bioplastic waarvan je onder meer flesjes kunt maken.

‘Ooit is deze gist geïsoleerd uit hommels’, vertelt prof. Wim Soetaert, hoogleraar industriële biotechnologie. ‘Van nature leeft hij van de suikers die de hommel verzamelt. Dankzij genetische modificatie en de juiste condities in de reactor eet hij nu efficiënt suikers uit afvalstromen. En hij kan goed tegen zuur – belangrijk in een reactor waarin barnsteenzuur zich ophoopt.’

Soetaert erkent dat plastic van PHA, zoals de Maleisiërs die maken, gemakkelijker in het milieu afbreekt dan de meeste andere bioplastics. Toch ziet hij meer in de Gentse aanpak. ‘Barnsteenzuur wordt door de bacteriën uitgescheiden in de fermentatievloeistof waaruit deze gemakkelijk in zeer zuivere vorm kan worden gewonnen. PHA blijft in de bacteriën zitten en dat bioplastic uit de bacteriën halen is zeer lastig. En er zullen altijd wel wat bacterieresten in het bioplastic belanden. Gaat de consument dat accepteren?’

Rioolwater

Weer 200 kilometer verder, op de Technische Universiteit Delft in Nederland, laten de biotechnologen het plastic maken door nietgemodificeerde, natuurlijk verkregen bacteriën die PHA opslaan.

Zoals Plasticicumulans acidivorans, gekweekt op rioolwaterslib met veel vet- en azijnzuren. Hier laat men alleen de evolutie selecteren. De onderzoekers isoleren bacteriën uit de afvalstroom, bijvoorbeeld uit rioolslib of afvalstromen van een bierbrouwerij.

Dan brengen ze die bacteriën in een beluchte kweekbak onder een strikt eetregime: een uur worden ze met dat afval overvoerd, vervolgens moeten ze drie uur vasten. De bacteriën die het beste PHA kunnen opslaan, overleven. Die bacteriën gaan terug in de te behandelen afvalstroom, waar ze dan efficiënter PHA opslaan.

Projectleider Robbert Kleerebezem roemt de voordelen: ‘Zestig procent van het afval kan zo worden omgezet in plastic. Dat hebben we al bewezen.’ En, benadrukt hij ook, het is veel goedkoper dan gemodificeerde bacteriën in gecontroleerde bioreactoren. ‘Onze bacteriën maken plastic bij normale temperaturen, en als ze ontsnappen is dat geen probleem.’

Wim Soetaert erkent dat het proces met speciale bioreactoren wat duurder is, maar daardoor valt het ook veel beter te controleren en te industrialiseren. Hij moet nog zien of bij natuurlijk verkregen plasticmakers voldoende opbrengsten worden gehaald. En of de kwaliteit even goed is: ‘Zal de consument het accepteren dat er resten afvalwater in het plastic kunnen zitten?’ Kleerebezem verwacht dat de consument juist blij is met ‘zijn’ bioplastic, omdat er geen genetisch gemodificeerde organismen gebruikt worden.

Melkzuur

Het meeste bioplastic dat nu op de markt is, wordt gemaakt uit polymelkzuur (PLA). Melkzuurbacteriën zetten in manshoge reactoren suiker of maïszetmeel om in melkzuur. Dat melkzuur wordt dan chemisch bewerkt tot polymelkzuur bioplastic. Met polymelkzuur is er dus al ervaring op grotere schaal. Toch kan het volgens de Gentse hoogleraar Soetaert nog heel wat jaren duren voor het lukt om op commerciële schaal bioplastic uit landbouwafval te maken, of dit nu om PLA, PHA, PBS of een andere ‘groen’ bioplastic gaat. ‘Het zou mij verbazen als het voor 2020 kan’, zegt hij.

Zuiver zetmeel en suiker eten de bacteriën gemakkelijk. Maar landbouwafval, houtsnippers of bijvoorbeeld bermgras is onzuiver, en er zitten onverteerbare verbindingen in als lignine en cellulose. Het moet van het land worden gehaald, en dan nog worden voorbewerkt. Via hakken, snijden, stomen, of het toevoegen van logen of zuren. In allerlei laboratoria worden nu wel hapklare brokken verkregen met enzymen, gisten, schimmels en bacteriën. Maar, weet Soetaert, 95 procent van de laboratoriumsuccessen bereikt nooit de fabriek. ‘Onderzoek voor bioprocessen op industriële schaal is erg duur; bedrijven moeten daarin willen investeren.’

Om de schaalvergroting te vergemakkelijken staat in Gent de proeffabriek Bio Base Europe Pilot Plant. Soetaert is directeur. Welke bedrijven er komen, wat er in de reactoren zit en wat de micro- organismen maken houdt hij liever geheim. Maar de hoogleraar wil wel zeggen dat er vier bioplasticprojecten lopen, en dat er ook landbouwafval wordt omgezet.

‘Alle bedrijven zijn nu op zoek naar dat soort oplossingen’, zegt hij. ‘Het zal zeker niet blijven bij één soort bioplastic; er zijn er vele tientallen in ontwikkeling. Kijk maar om je heen hoeveel soorten plastic er nodig zijn. Waarom zou het bij bioplastic anders zijn?

Bron: http://www.destandaard.be/

Mening: Ik vind dit een zeer goed idee van die twee grote bedrijven. Een race tussen deze twee grote concurrenten is een goede zaak voor het milieu omdat ze nu zo snel mogelijk tot een milieuvriendelijke verpakking willen komen. Enorme hoeveelheden aardolie kunne hierdoor bespaard worden. De ecologische voetafdruk van deze bedrijven zal enorm verkleinen, dit zal een rechtstreeks effect hebben op het milieu. Ik vind dat meer bedrijven zulke stappen moeten nemen en dat overheden dit meer mogen promoten. Dit is alvast een volgende stap naar een meer milieuvriendelijke wereld.