‘Ik zie de filosofie ‘Waste no more’ nog bijna nergens toegepast worden’

Chris Slootweg Circulair chemicus Eigenlijk zouden we maar één soort plastic moeten gebruiken. Dat recyclet veel makkelijker, zegt Chris Slootweg.

Chemicus Chris Slootweg: „Ik zie de filosofie Waste no more nog bijna nergens toegepast worden.”
Chemicus Chris Slootweg: „Ik zie de filosofie Waste no more nog bijna nergens toegepast worden.” Foto Roger Cremers

Hiep, hiep, hoera! Het periodiek systeem der elementen bestaat 150 jaar. Om dit te vieren publiceerde de European Chemical Society een versie van het periodiek systeem waarop schematisch wordt weergegeven hoeveel van nature voorkomende elementen er op aarde te vinden zijn. „We vieren een feestje, maar deze afbeelding stemt niet echt vrolijk”, zegt chemicus Chris Slootweg in zijn kantoor op het Amsterdamse Science Park. „Het is meer een doemscenario. Het geeft aan dat er schaarste op komst is.” Bij een aantal elementen staat een telefoontje getekend. Die worden gebruikt voor de productie van smartphones. Veel ervan staan in roodgekleurde vakjes: ‘serieuze bedreiging in de komende 100 jaar’.

Volgens Slootweg is dit doemscenario te voorkomen als onze producten na gebruik weer als grondstoffen dienen. „Mijn ideaalbeeld is circulaire chemie, waarbij chemie geïncorporeerd is in de circulaire economie. We moeten de focus leggen op hergebruik, bijvoorbeeld door lokaal grondstoffen terug te winnen en opnieuw te gebruiken.” Over het belang van circulaire chemie schreef hij met twee masterstudenten een commentaar in Nature Chemistry.

De principes die ze beschrijven bouwen voort op de „groene chemie” van de jaren tachtig . „Groene chemie is een raamwerk voor chemisch onderzoek en de chemische industrie om duurzamer te produceren. Het gaat bijvoorbeeld om het minimaliseren van afval en schadelijke stoffen bij chemische processen.” Groene chemie is inmiddels ingeburgerd. De principes zijn terug te vinden in de Dow Jones Sustainability Index en ze zijn opgenomen in Binas, het handboekje dat middelbare scholieren gebruiken bij de exacte vakken.

Waar werkt u zelf aan?

Slootweg pakt een buisje met witte kristalletjes van zijn bureau. „Dit is struviet”, zegt hij. „In deze vorm worden fosfaten, die bijvoorbeeld door het gebruik van kunstmest in het milieu terechtkomen, uit het rioolwater gehaald. Struviet ontstaat door een magnesiumzout toe te voegen aan het water. Het oplosbare fosfaat bindt aan het zout en vormt het onoplosbare struviet. Dat kun je dan makkelijk uit het water halen.

„Maar struviet is geen hoogwaardig materiaal. Wij werken in het lab aan een manier om van struviet producten te maken waar nu fosfaaterts uit mijnen voor nodig is, bijvoorbeeld kunstmest. Je gebruikt dan letterlijk afval als grondstof.”

Waarom gaat groene chemie niet ver genoeg?

„De groenechemieprincipes zijn briljant en geven houvast, maar alleen voor het optimaliseren van een lineair proces van grondstof, naar product, naar afval, het zogeheten take-make-dump. Daarmee bereik je geen circulaire economie. De groene chemie schrijft bijvoorbeeld ‘gebruik hernieuwbare grondstoffen’. Dat lijkt duurzaam, maar als je een bos platbrandt, dan gebruik je een hernieuwbare grondstof, maar duurzaam is het niet. Ook hernieuwbare grondstoffen leveren een afvalberg op.

„De huidige manier van recyclen kan ook beter. Zo worden bermpaaltjes gezien als voorbeeld van circulariteit, maar eigenlijk is het laagwaardig plastic gemaakt van een mengsel van plastic afval. Je hebt het een tweede leven gegeven, maar uiteindelijk zal het in de afvalverbranding eindigen. Je moet de hele productie- en verwerkingscyclus van een product bekijken om te bepalen wat duurzamer is en hoe je de waarde van grondstoffen het best behoudt.”

Hoe biedt de circulaire chemie een alternatief voor groene chemie?

„Circulaire chemie gaat verder dan groene chemie door het uit te breiden met terugwinning en recycling. Op de vuilniswagens van afvalverzamelaar Renewi staat al ‘Waste no more’. Maar ik zie die filosofie nog bijna nergens toegepast worden.

„In hightechproducten, zoals smartphones, zitten bijvoorbeeld veel elementen, waaronder schaarse materialen, die nog niet goed teruggewonnen worden. Nu wordt iets ontworpen met een gebruiksdoel als functie, en niet met oog op recycling.

„Vanuit de circulaire chemie willen we ook minder verschillende materialen op de markt. Idealiter zou je bijvoorbeeld maar één soort plastic hebben waarvan je de materiaaleigenschappen kunt variëren. Dat kan bijvoorbeeld met polyethyleen. Met een lage dichtheid kun je er plastic tasjes van maken. En als je de dichtheid verhoogt, kun je er kabels zo sterk als staal van vormen. G emaakt van dezelfde grondstof kan het wel samen gerecycled worden.”

Hoe kan chemie het gebruik van grondstoffen verduurzamen?

„Wetenschappelijk onderzoek speelt hierbij een belangrijke rol. Nu kijken wetenschappers vooral naar het verduurzamen van een proces of product. Ze houden er meestal geen rekening mee of het wel rendabel is.

„Er is bijvoorbeeld een groene synthesetechniek voor adipinezuur, een van de twee bouwstenen voor nylon. Die is twintig jaar geleden ontwikkeld en voldoet aan alle eisen van groene chemie. Toch wordt het niet toegepast in de industrie. Dat komt doordat de grondstoffen ervoor nog niet op grote schaal geproduceerd worden. Daarnaast is waterstofperoxide, het reagens dat nodig is voor de synthese, relatief duur. Het is dus veel goedkoper om de huidige, minder duurzame, syntheseroute te blijven gebruiken.

„Ook het terugwinnen en recyclen staat nog in de kinderschoenen. Om dat mogelijk te maken is nieuwe chemie en zijn nieuwe ontwerpen nodig. Fascinerend om aan te werken.”

Bent u in uw persoonlijke leven ook bezig met duurzaamheid?

Op het bureau staan geen wegwerpbekertjes, maar een aardewerken mok en een herbruikbare waterfles. „Als consument kun je een bepaalde rol vervullen. Door eisen te stellen kan je producenten sturen. Zo is bijvoorbeeld de plofkip uit de supermarkt verdwenen. Zelf probeer ik bij te dragen door minder vlees te eten en mijn afval te scheiden. De hoeveelheid fosfor en stikstof in het milieu is namelijk gekoppeld aan de productieketen van vlees. Maar uiteindelijk is er een systeemverandering nodig die je als consument alleen niet kunt bereiken.”

Denkt u dat bedrijven bereid zijn over te gaan op circulaire chemie?

„Jazeker. Je ziet al dat afval produceren steeds minder geaccepteerd wordt. Het is duidelijk dat er schaarste- en afvalproblemen zijn die opgelost moeten worden. Bedrijven zoals oliemaatschappij Shell en het Nederlandse chemiebedrijf Avantium zijn bijvoorbeeld al bezig om het broeikasgas koolstofdioxide als grondstof te gebruiken voor de productie van nieuwe producten.

„Een ander voorbeeld is een samenwerkingsproject tussen chemieconcern DSM en tapijtontwikkelaar Niaga. Samen hebben ze het productieproces van tapijten omgegooid. De meeste tapijten bestaan uit verschillende materialen die aan elkaar vastgelijmd worden. Dat maakt het lastig te recyclen waardoor ze op de stortplaatsen belanden. DSM en Niaga ontwikkelden een tapijt dat enkel uit polyester bestaat. Zelfs de lijm bestaat uit dit materiaal. Hierdoor kan het tapijt goed gerecycled worden.

„Het vereist een grote omslag om het ontwerp en de productie zo in te stellen dat een product circulair is. Alles moet veranderd worden. Maar ik denk dat de tijd rijp is om dat te doen.”