Plasticvervuiling is een steeds ernstiger milieuprobleem geworden en vormt een aanzienlijke bedreiging voor ecosystemen, wilde dieren en de menselijke gezondheid. Honderden miljoenen tonnen plastic afval komen jaarlijks in de oceanen terecht, waardoor enorme vuilnisbelten ontstaan die mariene ecosystemen verwoesten. Op het land neemt de ophoping van plastic afval niet alleen waardevolle ruimte in beslag, maar komen er ook schadelijke stoffen vrij die de bodem en het grondwater verontreinigen.

Traditionele, op aardolie gebaseerde kunststoffen zijn zeer duurzaam en hebben honderden of zelfs duizenden jaren nodig om te ontbinden, wat leidt tot langdurige milieuverontreiniging. Als reactie op deze uitdaging zijn biologisch afbreekbare plastic zakken naar voren gekomen als een potentiële oplossing. In tegenstelling tot conventionele plastic zakken zijn biologisch afbreekbare versies ontworpen om onder specifieke omstandigheden af te breken door microbiële werking, waardoor ze uiteindelijk terugkeren naar de natuur en de langdurige vervuiling verminderen. De effectiviteit en duurzaamheid van biologisch afbreekbare plastic zakken blijven echter onderwerp van debat.

De milieuvoordelen van biologisch afbreekbare plastic zakken beginnen met hun grondstoffen. In plaats van op aardolie gebaseerde polymeren, gebruiken deze zakken voornamelijk hernieuwbare plantaardige grondstoffen zoals maïszetmeel, cassavezetmeel of aardappelzetmeel. Deze materialen zijn niet alleen duurzaam, maar kunnen ook onder specifieke omstandigheden ontbinden.

De markt biedt momenteel verschillende soorten biologisch afbreekbare plastharsen:

• Polymelkzuur (PLA): Een thermoplastisch polymeer afgeleid van gefermenteerd maïszetmeel, suikerriet of andere hernieuwbare grondstoffen. PLA biedt uitstekende biocompatibiliteit en biologische afbreekbaarheid, waardoor het geschikt is voor voedselverpakkingen, wegwerpgereedschap en textiel.
• Polyhydroxyalkanoaten (PHA): Een klasse van natuurlijke polyesters geproduceerd door bacteriële fermentatie. PHA vertoont sterke biologische afbreekbaarheid en biocompatibiliteit en breekt af in verschillende omgevingen.
• Op zetmeel gebaseerde kunststoffen: Mengsels van zetmeel en andere biologisch afbreekbare polymeren. Hoewel kosteneffectief, hebben deze materialen inferieure mechanische eigenschappen en waterbestendigheid.
• Op cellulose gebaseerde kunststoffen: Afgeleid van cellulose (het belangrijkste bestanddeel van plantencelwanden). Deze kunststoffen bieden uitstekende biologische afbreekbaarheid en hernieuwbaarheid, maar gaan gepaard met hogere productiekosten.

Het beoordelen van de duurzaamheid van biologisch afbreekbare plastic zakken vereist overweging van verschillende factoren:

• Landgebruik: Het verbouwen van gewassen voor de productie van biologisch afbreekbaar plastic vereist landbouwgrond, wat mogelijk gevolgen heeft voor de biodiversiteit en ecosystemen.
• Waterverbruik: De landbouwproductie vereist aanzienlijke waterbronnen, die moeten worden geëvalueerd op lokale impact.
• Gebruik van kunstmest en pesticiden: De landbouw omvat doorgaans deze inputs, die de bodem- en waterkwaliteit kunnen beïnvloeden.
• Energieverbruik: Het telen, oogsten en verwerken van gewassen vereist energie, wat bijdraagt aan klimaatverandering.

Hars is de belangrijkste grondstof voor de productie van plastic zakken. Hoewel het productieproces lijkt op dat van traditionele plastharsen, verschillen de bronmaterialen aanzienlijk. Biologisch afbreekbare plastharsen gebruiken voornamelijk maïs-, cassave- of aardappelzetmeel. Het proces omvat verhitting, mengen en extrusie om duurzame, flexibele harskorrels te creëren voor de daaropvolgende zakkenproductie.

Voor PLA omvat het productieproces:

1. Zetmeelextractie: Afgeleid van maïs of andere planten.
2. Fermentatie: Omzetting van zetmeel in melkzuur.
3. Polymerisatie: Melkzuur wordt gepolymeriseerd tot PLA.
4. Korrelen: PLA wordt gesmolten, geëxtrudeerd en in korrels gesneden.

De harsproductie verbruikt aanzienlijke energie en water en genereert tegelijkertijd afval. Deze milieueffecten moeten worden vergeleken met de traditionele plasticproductie.

Na de harsproductie worden zakken geproduceerd met behulp van blaasfilmextrusie. Dit proces smelt de hars, blaast deze op tot een bel, koelt deze af tot een film en snijdt en verzegelt deze vervolgens in verschillende maten en vormen van plastic zakken.

De belangrijkste stappen zijn:

1. Hars smelten: Verwarmen van harskorrels tot ze gesmolten zijn.
2. Extrusie: Het dwingen van gesmolten hars door een matrijs om een buis te vormen.
3. Inflatie: Het uitbreiden van de buis tot een bel.
4. Koeling: Het stollen van de bel.
5. Vlakmaken: Het persen van de bel tot een film.
6. Snijden en verzegelen: Het creëren van de uiteindelijke zakafmetingen.

Na de zakvorming kan er worden gedrukt voor branding of design. Inkten op basis van soja worden vaak gebruikt, omdat ze niet giftig en milieuvriendelijk zijn en levendige, duurzame kleuren produceren.

Elke batch biologisch afbreekbare plastic zakken wordt onderworpen aan strenge tests om de duurzaamheid, sterkte en naleving van duurzaamheidsnormen te verifiëren. Dit zorgt voor volledige biologische afbreekbaarheid binnen een gespecificeerde tijdsperiode.

Goedgekeurde zakken worden wereldwijd verpakt en gedistribueerd, waardoor bedrijven van alle groottes de duurzaamheid in hun activiteiten kunnen verbeteren.

Het afbraakproces van biologisch afbreekbare plastic zakken is cruciaal voor het beoordelen van de milieu-impact. De belangrijkste stappen zijn:

1. Hydrolyse: Watermoleculen breken polymeerbindingen, waardoor het molecuulgewicht afneemt.
2. Oxidatie: Zuurstof reageert met polymeren en creëert oxidatieproducten.
3. Biologische afbraak: Micro-organismen consumeren polymeren en zetten ze om in kooldioxide, water en biomassa.

Hoewel biologisch afbreekbare plastic zakken momenteel meer kosten om te produceren dan traditionele kunststoffen, groeit de acceptatie door consumenten als gevolg van een groter milieubewustzijn. De marktvraag zal naar verwachting gestaag stijgen.

Toonaangevende fabrikanten tonen aan dat duurzame productie toewijding vereist in de hele toeleveringsketen, van grondstoffen tot einddistributie.

Biologisch afbreekbare plastic zakken bieden potentieel als alternatief voor conventionele kunststoffen bij het aanpakken van vervuiling. Hun effectiviteit en duurzaamheid vereisen echter voortdurende evaluatie. Door middel van gegevensgestuurde analyse en continue innovatie kunnen deze producten bijdragen aan een duurzamere toekomst.