'Bioplastics voor niche-markten'

Produkten uit agrarische grondstoffen zijn afbreekbaar en CO2-neutraal. En dus minder belastend voor het milieu dan produkten uit aardolie. Toch had de industrie er tot voor kort weinig belangstelling voor, maar nu is er een doorbraak. Deel twee in een serie over produkten uit groene grondstoffen: zetmeelplastics.

De markt moet nog ontwikkeld worden, de prijzen zijn nog te hoog en of ze gecomposteerd mogen worden is nog maar de vraag. Toch wordt in heel Europa koortsachtig gewerkt aan de ontwikkeling van nieuwe produkten uit bioplastic. De producenten die daarbij voorop lopen zijn Novamont (Italië), Biotec (Duitsland) en Neste Chemicals (Finland).

In Nederland staan twee producenten in de startblokken: Avebe in Veendam en Hycail in Noordhorn. Avebe kondigde onlangs de bouw aan van een nieuwe fabriek voor bioplastics uit aardappelzetmeel. De produktie zal enkele duizenden tonnen granulaat per jaar bedragen. De nieuwe poot van de onderneming zal zich richten op niche-markten, zegt drs. Henk Hokse, manager van de business unit New Business van Avebe. “Voor bulkprodukten zoals loose fill, een verpakkingshulpmiddel, is aardappelzetmeel te duur. Voor andere grote markten, zoals bloempotjes die in de grond afbreken, is zetmeelplastic niet geschikt. De plantjes worden al zes weken van te voren in de potjes gezet. Zetmeelplastic verteert zo snel dat de potjes al afgebroken zouden zijn voordat ze de grond ingaan.”

Dat zetmeelplastics niet voor elke toepassing geschikt zijn, ontdekte Avebe bij een poging om afbreekbare snackbakjes op de markt te brengen. Het lukte niet om de bakjes zo dun te maken dat er een appetijtelijke vorm aan gegeven kon worden. Dat kon alleen door toevoeging van synthetisch plastic. “Maar dat is niet onze benadering”, zegt Hokse. “We maken een granulaat van 100 procent zetmeel.” Hokse's afdeling heeft de opdracht new business te ontwikkelen. “En daarbij duiken we heel ver de markten in. Want als je het goed wilt doen, moet je inzage hebben in de hele keten. Wij zoeken bij voorkeur naar produkten waarvoor we patenten kunnen aanvragen, omdat de kans op succes in nieuwe markten het grootst is.”

Bij Avebe zijn verschillende nieuwe produkten in ontwikkeling, waaronder kleiduiven (schijven voor schietoefeningen) die de huidige milieuvervuilende kleiduiven moeten vervangen, en een vulling voor borstprotheses. De vullingen hebben als voordeel boven de omstreden siliconenvullingen dat bij breuk van een prothese het zetmeel zonder nadelige gevolgen in het lichaam oplost. Het eerste produkt van Avebe-plastic dat op de markt is, is een slokdarmafsluiter. Het is een klein voorwerp, dat tijdens de slacht in de slokdarm van koeien wordt gebracht om te voorkomen dat de inhoud van de maag op het vlees terecht komt. De slokdarmafsluiter verteert snel en laat geen sporen achter in het vlees. Hokse heeft hoge verwachtingen van het produkt. “Als wereldwijd alle 200 tot 300 miljoen runderen die jaarlijks worden geslacht een slokdarmafsluiter krijgen, praten we over een paar duizend ton zetmeel.”

Volgens Hokse hebben bioplastics alleen een kans van slagen als ze een functioneel voordeel bieden (slokdarmafsluiters), een milieuprobleem oplossen (kleiduiven), of financieel voordeel opleveren. “Van dat laatste zijn nog geen voorbeelden”, zegt hij.

Terwijl ze bij Avebe in Veendam zweren bij zetmeelplastics, geloven ze 50 kilometer verderop, bij Hycail in het plaatsje Noordhorn, heilig in de toekomst van melkzuurplastics. Melkzuur, dezelfde stof die mensen produceren als ze hun spieren bewegen, wordt gemaakt van suiker uit suikerbieten. Maar ook zetmeel uit aardappelen, maïs of tarwe kan als grondstof dienen. Hycail (cail is Keltisch voor kwaliteit) is een dochteronderneming van de Rijksuniversiteit Groningen.

Het bedrijf is voortgekomen uit het polylactide-onderzoek waarmee prof. A.J. Pennings, hoofd van de afdeling polymeerchemie, in 1973 begon. Dit onderzoek richt zich op de ontwikkeling van medische en industriële bioplastics. Bij de biomedische produkten gaat het om afbreekbare botplaten, schroeven, zenuwgeleiders en kunstaderen. Voor industriële toepassingen is een bioplastic ontwikkeld met een slagvastheid die nog hoger is dan die van het niet-afbreekbare ABS-plastic. Het Groningse onderzoek heeft ook een afbreekbare kauwgom, afbreekbare oplosmiddelen en een coating voor kunstmestkorrels opgeleverd. De coating vertraagt de afgifte van de kunstmest aan de plant, waardoor het aantal bemestingen teruggebracht kan worden en de grondwatervervuiling vermindert.

In 1991 wilde de Rijksuniversiteit Groningen z'n patenten overdragen aan de industrie. Maar de chemische bedrijven die benaderd werden, waren niet geïnteresseerd. “De universiteit heeft toen een consumentenonderzoek laten doen. Daaruit bleek dat er bij consumenten grote belangstelling bestaat voor produkten uit natuurlijke materialen. Dat was voor de universiteit reden om zelf een pre-pilot plant op te zetten”, zegt Hans Laimböck, directeur van Hycail. Het bedrijf is nu toe aan de bouw van een produktielijn en is in onderhandeling met potentiële partners. Laimböck: “Tot 1994 was de chemische industrie niet bereid naar biologische plastics te kijken. Maar dat is veranderd. Er zijn nu verschillende ondernemingen die interesse tonen. Naar verwachting kunnen we in 1997 met de bouw beginnen.” De nieuwe fabriek zal uiteindelijk een capaciteit van 12.000 ton polymeer per jaar hebben. Nu zijn melkzuurpolymeren nog vier keer zo duur als synthetische plastics. Maar het prijsverschil zal kleiner worden naarmate de produktie stijgt, aldus Laimböck. “Ook de stijgende kosten van de afvalverwerking van niet-afbreekbare plastics zullen bijdragen aan verkleining van het prijsverschil.”

Melkzuurplastics hebben het voordeel dat ze waterafstotend zijn. Zetmeelplastics zijn alleen waterafstotend te maken door toevoeging van een afbreekbaar plastic op basis van aardolie. De prijs van deze afbreekbare petrochemische plastics is hoog, maar door de mix met het goedkope zetmeelpolymeer ontstaat een redelijk geprijsde bioplastic. Het Duitse bedrijf Biotec uit Emmerich is gespecialiseerd in de produktie van zulke composieten. Biotec is een dochteronderneming van Melitta, een bedrijf dat huishoudelijke produkten maakt, waaronder kunststoffolies. Begin jaren negentig, toen er in Duitsland veel kritiek was op het kunststofafval, besloot Melitta de ontwikkelingen voor te zijn en produkten uit afbreekbare plastics te gaan maken. Biotec produceert granulaat voor spuitgietprodukten (Bioplast), folies (Bioflex) en schuim (Biopur). De schuimplastics zijn bedoeld voor snackverpakkingen en loose fill.

Melitta is niet geinteresseerd in niche-markten, zegt Jürgen Lörcks, directeur van Biotec. “Uitgangspunt bij onze produktontwikkeling is de lijst van potentieel succesvolle produkten van bioplastic die in 1994 in opdracht van de Europese Unie is opgesteld. Op de lijst staan GFT-zakken, wegwerpprodukten, harde verpakkingsmaterialen, flessen, snackverpakkingen, landbouwfolie, luiers, incontinentiemateriaal en farmaceutische verpakkingen. In die volgorde van belangrijkheid. De potentiële omzet werd destijds geschat op vier miljard Duitse mark. De produktie zou volgens de EU in Europa 20.000 nieuwe arbeidsplaatsen opleveren.” Biotec vat de lijst van de Europese Unie op als een mission statement. Lörcks: “We zijn met bijna alle produkten van de lijst bezig: GFT-zakken, wegwerpprodukten, harde verpakkingen en snackverpakkingen. De landbouwfolie is bijna klaar en luiers en incontinentiemateriaal zijn in ontwikkeling. Alleen met flessen doen we nog niets.”

Lörcks brengt het rapport van de Europese Unie regelmatig onder de aandacht van politici. En dat werkt. “Door steeds weer te wijzen op de voordelen van bioplastics, raakt de politiek geïnteresseerd. Dat is hard nodig, want zolang de prijs van aardolie laag is, zal de vervanging van petrochemische plastics beperkt blijven. Bioplastics hebben alleen toekomst als de politiek de randvoorwaarden schept.”

In de Duitse deelstaat Beieren stimuleert de overheid de ontwikkeling van markten voor bioplastics. Het Beierse ministerie voor Voeding, Land- en Bosbouw stelt daarvoor 20 miljoen mark per jaar ter beschikking. De uitvoerende organisatie C.A.R.M.E.N. (Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing-und Entwicklungs-Netzwerk) onderzoekt welke produkten rijp zijn voor de markt en geeft adviezen aan bedrijven, overheidsinstellingen en particulieren over toepassingsmogelijkheden van hernieuwbare grondstoffen. De activiteiten worden ondersteund door een groot publiciteitsoffensief. Een van de doeleinden in Beieren is om vijf procent van de energiebehoefte in het jaar 2000 uit biomassa te halen. De deelstaat beoogt niet alleen het Waldsterben, het afsterven van het bos, tot staan brengen, maar ook het Höfesterben, de beëindiging van boerenbedrijven. De teelt van agrarisch-industriële grondstoffen moet de akkerbouwers in staat stellen zonder subsidies een economisch gezond bedrijf te voeren.