Plastic afval blijft waardevol door het goedkoop te scheiden

Industrieel ontwerpen Voor goede recycling mogen verschillende types plastic niet op één hoop terechtkomen. Een Delftse student bouwt een scanner die uitkomst biedt.

Jerry de Vos probeert met zijn scanner verschillende soorten plastic te herkennen.
Jerry de Vos probeert met zijn scanner verschillende soorten plastic te herkennen. Foto David van Dam

Enthousiast woelt Jerry de Vos door de berg plastic afval die zojuist over zijn bureau is uitgestort. Hij vist er een lege fles allesreiniger uit en legt deze op zijn plasticscanner. Dit is plastic van het type HDPE (hogedichtheidspolyetheen) volgens het apparaat. De Vos draait de fles om, kijkt op het driehoekje aan de onderkant – dat geeft het soort plastic aan op veel verpakkingen – en inderdaad, ziet hij tot zijn vreugde, het is HDPE.

De plasticscanner van de jonge industrieel ontwerper moet de recycling van plastic in ontwikkelingslanden stimuleren. Om plastics hoogwaardig te kunnen hergebruiken, moet het gesorteerd worden op type. Er zijn namelijk veel verschillende soorten in omloop, met verschillende eigenschappen. Wil je een mooie broodtrommel maken van hergebruikt afval, dan moet je wel plastic van het goede type gebruiken. Een allegaartje aan plastic kan alleen laagwaardig worden gebruikt, bijvoorbeeld als een bermpaaltje, vertelt De Vos.

De scanner maakt gebruik van infraroodlicht. Ieder type plastic heeft zijn eigen moleculaire samenstelling. Die stoffen reflecteren infrarood in verschillende mate. Op basis van die verschillen kan je de plastics classificeren, legt De Vos uit. Voor zijn scanner krijgt hij deze woensdag de James Dyson Duurzaamheidsaward. Dat levert hem 30.000 pond op om het verder te ontwikkelen.

Plastic op een vuilnisbelt in Algerije. Foto Megan Lee

Dure sorteermachines

Voor industriële recycling in het Westen wordt dit principe al gebruikt, maar in ontwikkelingslanden is er veel informele recycling. Volgens de Wereldbank zijn minimaal 15 miljoen mensen werkzaam als plasticsorteerder. Zij zijn vaak arm en kunnen geen industriële sorteermachines betalen, die vaak tienduizenden euro’s kosten. De Vos laat foto’s zien die hij maakte tijdens zijn reis naar Algerije. Er ligt een grote berg plastic, met daarnaast verschillende containers per plastictype waarin het afval handmatig gesorteerd wordt. Dat duurt lang, en werkt slecht als het plastic vies of beschadigd is. Dan is het identificatiedriehoekje niet meer leesbaar. Een groot deel komt dan op een afvalberg en wordt verbrand.

De plasticscanner moet daar verandering in brengen. Acht ledlampjes zenden allemaal een eigen golflengte uit, van wit licht tot diep in het infraroodspectrum. Lichtsensoren meten de weerkaatsing door het plastic. Aan de hand van de verhouding tussen de weerkaatsing van bijvoorbeeld licht met een golflengte van 1.200 nanometer en licht met een golflengte van 1.400 nanometer, valt te bepalen welk type plastic het is. Op het computerscherm van De Vos verschijnen na het scannen gele puntjes op het scherm die de verhoudingen weergeven. Dan kijkt hij in welk cluster het nieuwe datapunt valt. Er zijn vijf clusters, voor de vijf types plastic die de scanner nu kan onderscheiden. Uiteindelijk moet het mogelijk zijn om al deze functionaliteiten samen te brengen in een handzame scanner.

Dit is een makkelijke fles, omdat hij licht van kleur is

Jerry de Vos won duurzaamheidsprijs

Het prototype is af en werkt deels. Maar waarom pakte de ontwerper nou juist de allesreiniger als eerste? „Dit is een makkelijke fles, omdat hij licht van kleur is, bijna wit.” Wit plastic reflecteert veel meer licht, en is daardoor makkelijker te identificeren. Zwart plastic is nog bijna onmogelijk. De Vos pakt een oranje lepeltje om sportvoeding mee te doseren. „Dit is een mooi voorbeeld”, zegt hij, „want het is typisch voor hoe plastic in de praktijk vaak aangetroffen wordt.” De restjes chocolade-eiwitpoeder zitten er nog aan vastgeplakt. Hij veegt het schoon en legt het op de scanner, weer HDPE volgens de computer. Hij kan het niet controleren, want het lepeltje heeft geen driehoekje. „Maar het klopt waarschijnlijk niet, ik verwacht dat dit polypropyleen is. Dat wordt vaak gebruikt voor hardere objecten. Die vervormen niet als je erop slaat met een hamer, maar ze breken in stukjes.” Door de oranje kleur is de hoeveelheid reflectie lager dan bij een wit object, en daardoor werkt het systeem niet. De mislukking ontmoedigt hem niet. „Mag ik die lepel misschien houden om het algoritme mee te verbeteren?”, vraagt hij tijdens het opruimen.

Het prototype van de scanner. Foto Plasticscanner

De ontwikkeling is nog niet af. Zo wil De Vos, met dit project net afgestudeerd als master industrieel ontwerpen aan de TU Delft, nog een aparte sensor toevoegen die de kleur van het plastic meet en het reflectiespectrum daarvoor corrigeert. Het plastictype is namelijk ook bij kleuren goed te zien in dat spectrum, het is alleen wat lager in intensiteit. Hij heeft nu het budget om die ontwikkelingen door te voeren. „Dat wil ik gebruiken om mensen met meer technische kennis en specialisten op het gebied van datawetenschap in te huren.”

Maar ook zelf is hij nog lang niet klaar met het ontwikkelen van zijn idee. Hij is ook realistisch. „De plasticscanner gaat nooit het hele plasticprobleem oplossen”, geeft hij eerlijk toe. Veel folies bestaan uit laagjes met verschillende types plastic en kunnen dus überhaupt niet goed hergebruikt worden. „Maar het kan zeker een mooie bijdrage leveren.”