Je staat op. Je doet je warme, fleece trui aan, want het is koud buiten. Je poetst je tanden met een elektrische tandenborstel. Dan maak je een ontbijtje. Je haalt boterhammen uit een plastic zak en besmeert deze met boter, uit een plastic kuipje.

Plastic heeft veel nuttige functies en kan zelfs zorgen voor milieuwinst. Door voedsel te verpakken in plastic blijven producten langer houdbaar. Hierdoor hoeft er minder voedsel weggegooid te worden.  Maar plastic zorgt wereldwijd ook voor vervuiling. Plastic is gemaakt om lang mee te gaan en blijft daardoor ook lang in het milieu aanwezig. Vissen raken verstrikt in plastic of eten kleinere stukjes plastic. Via de voedselketen krijgen mensen ook plastic binnen.

Terwijl we elke dag bergen met plastic weggooien, recyclen we maar een fractie hiervan. Recycling is moeilijk en vooral het sorteren blijkt nog een grote uitdaging. Er bestaan heel veel verschillende soorten plastic, die allemaal op één afvalberg terecht komen. En een product bestaat ook vaak uit verschillende soorten plastic. 

Recycling gebeurt op dit moment door het mechanisch omsmelten van plastic. Hiervoor wordt het plastic eerst gewassen en gesorteerd. Daarna wordt het verhit en omgevormd tot korrels, waar weer nieuw plastic van gemaakt wordt. Het gerecyclede plastic is vrijwel altijd van mindere kwaliteit dan nieuw plastic. We kunnen dit deels oplossen door plastic beter gescheiden in te zamelen. Maar we kunnen ook producten ontwerpen met maar één soort plastic.

Een andere oplossing is chemische recycling. Chemische recycling ‘knipt’ de plastics op in de initiële bouwstenen, monomeren genoemd. Hierdoor is de kwaliteit van het nieuwe product veel beter dan met omsmelten. Chemische recycling kan ook beter een mix van plastics aan. Ina Vollmer heeft een innovatieve manier bedacht om plastic chemisch te recyclen.  Zij werkt als universitair hoofddocent aan de Universiteit Utrecht.

Snippers en balletjes

Het recyclingproces dat Vollmer heeft ontwikkeld heet ballmilling. Vollmer laat zien hoe het er in het lab uitziet. Ze vult een metalen cilinder met plastic snippers en balletjes. De balletjes zijn gemaakt van zirconia, een heel hard materiaal. De cilinder wordt vervolgens met hoge snelheid en veel kabaal heen en weer geschud.

Het proces dat zich afspeelt in de cilinder legt Vollmer als volgt uit: “De plastics zijn opgebouwd uit steeds dezelfde bouwstenen. Deze bouwstenen zijn met elkaar verbonden en je hebt veel energie nodig om de bindingen te verbreken. Bij ballmilling gebruiken we de brute kracht van de balletjes op het plastic. Hierdoor kan je vaste polymeren afbreken naar gasmoleculen en die weer gebruiken voor nieuw plastic.”

Hoe kom je op zo’n nieuwe manier van recyclen? “De grootste inspiratiebron voor ballmilling waren de problemen waar we tegenaan liepen bij het onderzoek naar pyrolyse”, vertelt Vollmer. Pyrolyse is de meest doorontwikkelde manier van chemische recycling, waarbij de bindingen worden verbroken door veel hitte toe te voegen. De onderzoekers dachten dat deze methode beter zou werken met ballmilling. Toen ze dat uitprobeerden, bleek dat er eigenlijk helemaal geen hitte meer nodig was om de reactie te laten verlopen. Alleen de kracht die de ballen uitoefenen op de polymeren blijkt al voldoende om de bindingen te breken.

Gerecycled plastic zal moeten concurreren met nieuw plastic om rendabel te worden. Vollmer: “Recycling is op dit moment duurder, want je hebt hier veel energie voor nodig. Aan de andere kant is de polymeerproductie uit fossiele brandstoffen al helemaal geoptimaliseerd. Dit gebeurt op enorme schaal, wat het veel goedkoper maakt.” Er is dus geld nodig om plastic op grote schaal te gaan recyclen. “Een chemische startup heeft miljoenen aan investering nodig om alleen de eerste pilot te bouwen”, weet Vollmer. Ze verwacht dat het nog minstens 10 jaar duurt voordat ballmilling commercieel gebruikt kan gaan worden.

Vollmer benadrukt dat ballmilling geen ‘silver bullet’ is. Er zijn nog veel andere chemische recycling-methodes. Pyrolyse heeft bijvoorbeeld een lagere kwaliteit, maar is waarschijnlijk wel beter op te schalen. Chemische recycling zal ook niet altijd de voorkeur hebben boven plastic omsmelten. “Voor het omsmelten van plastic heb je een hele pure stroom polymeren nodig en er zal altijd degradatie zijn. Maar het kost minder energie dan chemische recycling.”

Maar als samenleving zullen we sowieso minder plastic moeten gaan gebruiken. Vollmer denkt dat de overheid hier een rol in moet spelen. Die kan duidelijk beleid voeren, bijvoorbeeld door nieuw plastic duurder te maken. Uiteindelijk hebben we verschillende oplossingen nodig om te kunnen leven mét plastic, maar zonder vervuiling.