VNV podcast #05 - Podcast 2022-05 Empack - Gert-Jan Gruter

In this podcast episode, Gert-Jan Grutter discusses the developments of biodegradable and biobased plastics. He highlights the need for a transition in materials and the importance of communication in understanding sustainable options. Grutter emphasizes the significance of the footprint of plastics and the potential use of CO2 as a raw material. He also mentions the three pillars of sustainability: biobased materials, recycling, and design for recycling. Grutter presents examples of CO2-based plastics and their properties, such as better barrier properties and compostability. He concludes that using sustainable materials like polyesters can lead to a better footprint, improved recycling, and economic benefits. Welkom bij de podcast Verpakker en Verpakker aflevering 5. Een podcast van de Vereniging Nederlandse Verpakkingskundigen over duurzaamheid in roerige tijden. Samen met Easyverse heeft de VNV op de MPAC 2022 een rondetafelgesprek georganiseerd waarbij een aantal interessante sprekers zijn uitgehaald om te spreken over de effecten van duurzaamheid in de wereld van verpakkingen. Aanvullend wordt er onder leiding van Tom Knipscheer met deze sprekers Max van Keuhenhoff van het KJTV en de mensen in de zaal gediscussieerd over de uitdagingen en oplossingen. In deze aflevering spreekt Gert-Jan Grutter, professor aan de Universiteit van Amsterdam, over de ontwikkelingen van biodegradable en biobased kunststoffen. De volgende spreker Gert-Jan Grutter. Hij combineert twee functies. Hij is professor aan de Universiteit van Amsterdam, daarnaast is hij CTO van Avantium. Allebei vier dagen, dus dan is klassieke eight days a week. Dus hoe hij nog tijd heeft om hier te kunnen komen, daar zijn we in ieder geval dankbaar voor dat hij hier ook zijn mening met ons wil delen. Ja, allebei vier dagen is natuurlijk een grapje, maar omdat er veel overlap is tussen wat ik bij Avantium doe en bij de UvA voelt het af en toe zo. Ik wil een beetje kijken naar een mogelijke toekomst van kunststoffen en welke ontwikkelingen zijn er. Avantium kennen jullie misschien van biobased materiaal, PEF. Net aangekondigd dat we de eerste fabriek in Delfzijl gaan bouwen om de belangrijkste bouwsteen voor PEF te gaan maken. Maar ik wilde vandaag even gaan kijken naar de enige andere duurzame grondstof die je kan gebruiken in plaats van biomassa en dat is CO2 zelf. Als we CO2 kunnen gebruiken als grondstof. Maar ook de vraag van waarom hebben we eigenlijk een transitie nodig voor materialen. We weten het natuurlijk voor energie en we weten ook wat de doelstelling is, dat we naar nul emissies willen. Maar voor materialen is het ook belangrijk dat we een transitie gaan doormaken of gaan starten. Die transitie is eigenlijk nog amper gestart. Als je kijkt naar duurzame grondstoffen hebben we het misschien over een half procent van die 450 miljoen ton. En het interessante om te werken aan de UvA is dat ik ook als chemicus een PhD student heb bij sociale psychologie. En die doet onderzoek naar consumentengedrag met betrekking tot plastics. Zij heeft ook vragen gesteld aan consumenten van waarom die transitie. Waarom zijn jullie geïnteresseerd bijvoorbeeld in biobased materialen. En heeft bijvoorbeeld een stelling geponeerd van biobased plastics zijn biodegradeerbaar. Is dat waar of is dat niet waar? Interessant te zien dat 80% van de mensen zegt dat is waar. En dat is ook een van de redenen waarom mensen biobased een interessant alternatief vinden. Maar in principe heeft de grondstof niets te maken met het product. Je kan biobased polyetheen maken en dat is net zo slecht afbreekbaar als fossiele polyetheen. En het gaat vooral daar om de grondstof en om de footprint. En dat hebben we ook gepubliceerd in een recent artikel. Dat mensen eigenlijk de goede keus maken maar voor de verkeerde reden. En als je ze ook in diezelfde questionnaire dan eigenlijk uitlegt dat biobased en biodegradeerbaar niet gecorreleerd zijn. Dan voelt dat eigenlijk als een soort tegenvaller. En zijn mensen eigenlijk een beetje teleurgesteld. Maar als je ze tegelijkertijd uitlegt of daarna uitlegt dat de footprint van plastics ook ontzettend belangrijk is. Dan zie je hoe belangrijk communicatie is. Waardoor heel veel misverstanden ontstaan. Waarom ontstaat nou zo'n misverstand? Dat komt omdat we heel vaak de termen biopolymeer en biobased polymeer door elkaar gebruiken. En een biopolymeer als je naar elke Wikipedia gaat of naar elke encyclopedie gaat. Een biopolymeer is een polymeer dat gemaakt wordt door een organisme in de natuur. Cellulose of zetmeel dat zijn biopolymeer en die zijn biodegradeerbaar. Maar een biobased PE of een biobased PET of een biobased PLA zegt eigenlijk niets over de afbreakbaarheid daarvan. Maar zo ontstaan dat soort misverstanden. En heel belangrijk is dus die footprint van plastics. 450 miljoen ton. En dan tel je eigenlijk nog niet eens de thermosets en de autobanden mee. Want dat komt er eigenlijk ook nog bovenop. En als je kijkt naar die footprint van die 400 miljoen ton. Dan zit je nu ongeveer op 1 gigaton. Dus 1000 miljoen ton is de footprint van plastic bij elkaar. Nou 1 gigaton op de totale fossiele emissies nu van 40 gigaton dat is 2,5 procent. Dan zou je denken van nou dat is misschien niet zo'n heel groot percentage. Maar als je ervan uitgaat dat we de fossiele emissies met 90 procent willen reduceren. En dat tegelijkertijd de footprint van kunststoffen verdrievoudigt. Dan zie je dat we eigenlijk in 2050 of 2070 met plastics de totale koolstof budget in beslag kunnen nemen. Maar we willen ook nog cement maken en we willen ook nog staal maken. En dus het interessante is dat we iets moeten gaan doen aan die materialen. We hebben een transitie nodig om andere grondstoffen te gaan kiezen. En dat geeft ook meteen een kans om die materialen inderdaad te designen voor recycling. En hier zien we die 40 gigaton emissies vanuit fossiel. Het gele wat je hier ziet. En uiteindelijk zie je dat het ook niet naar nul gaat. Nul emissies is niet mogelijk. Maar de witte lijn geeft aan dat we naar net zero moeten. We moeten naar netto nul. En dat betekent dat als we uiteindelijk hier op netto nul uitkomen, dat we ook negatieve emissies nodig hebben om de overgebleven emissies te kunnen compenseren. Negatieve emissies kan je op een aantal manieren doen. Het licht rode is meer bomen planten. Maar een andere optie is om CO2 als grondstof te gebruiken. Als je CO2 uit de lucht haalt, als je het gebruikt als grondstof, dan breng je echt die CO2 naar beneden. In Duitsland zijn ze daar echt actief mee bezig. Dit is een plaatje van het NOVA-instituut, waarin ze eigenlijk aangeven van hoe die transitie eruit ziet. Dus die 400 miljoen ton fossiel nu, die moet naar nul. En in Europa is iedereen het over eens dat we geen fossiele grondstoffen meer voor onze materialen moeten gebruiken. En dan zijn er maar drie opties. Biobased, dat is dus groene, 135 miljoen ton CO2, als andere virgin koolstofbron. Een stuk meer voorspellen ze hier. En de reden is dat inderdaad als je CO2 gebruikt, dan ga je niet de biodiversiteit beïnvloeden. Maar het grootste gedeelte moet komen van recycling. En wil je dit soort hoeveelheden recycling halen, closed loop recycling, dan zal je andere materialen moeten gaan ontwikkelen. Want poliolofine zal je nooit met dit soort percentages kunnen recyclen. Polyesters daarentegen kun je met water afbreken naar hun monomeren in hele hoge yield. PET is een voorbeeld daarvan. En chemische recycling van PET is ook heel sterk in ontwikkeling, ook in Nederland. Dus die drie pilaren zijn heel belangrijk. Om uiteindelijk met die 315 miljoen ton CO2-based plastic, als je dat gaat terugrekenen hoeveel CO2 heb je daarvoor nodig, dan is het ongeveer factor 3. Dus ongeveer duizend miljoen ton, 1 gigaton CO2 kun je gebruiken om dit percentage kunststof te maken. Een voorbeeld daarvan waar we zelf aan werken, dus Avantium werkt aan een proces om CO2 te activeren, om om te zetten in mierenzuur. En aan de UvA hebben we gewerkt aan een relatief nieuw polyester, waarbij we melkzuur, dus PLA, eigenlijk modificeren door de glykoolzuur in te stoppen. En die glykoolzuur maken we uit CO2. En hier is een voorbeeld van een PLGA polyester, waarbij maar 10% melkzuur in zit en 90% glykoolzuur. Voor de chemici, glykoolzuur is melkzuur zonder de methylgroep. Dus verder de functionele groep die je polymeriseert is precies hetzelfde. Dus je kan ze in iedere verhouding koolpolymeriseren. Dat materiaal is voor 90% gebaseerd uit CO2 en het heeft hele mooie eigenschappen. Het heeft hele goede barrière-eigenschappen, dus ongeveer 10 keer betere, 15 keer betere zuurstofbarrière dan PET. Het kan close-loop gerecycled worden. Het is een polyester. Je kan het weer hydrolyseren terug naar het monomeer. Het is ook home-compostable, dus dat zie je daar. De blauwe lijn is PLA. Dat breekt heel langzaam af. De zwarte lijn is de referentie cellulose. En hier zie je die PLGA 2080, dat is de gele lijn en de groene lijn. Die gaat nog harder. De verticale as is de CO2-release als functie van de tijd. En dit materiaal breekt dus sneller af dan cellulose. Zou je nou je koffiebekertje koten met dit materiaal, dan betekent dat dat je het eigenlijk tegelijkertijd kan composteren. En ook het interessante is dat dit materiaal ook alleen onder invloed van water afbreekt. Dus dit materiaal hydrolyseert als je het in water stopt. En dat zie je hier. Dus hier zie je PLA. Het breekt heel langzaam af in water. Dit zijn 120 weken bij kamertemperatuur. En hier zie je die twee PLGA voorbeelden, 2080 en 1090. Dus na 120 weken, dus twee jaar, is het materiaal bijna helemaal afgebroken in de monomeren. En die monomeren zijn allebei heel goed biodegradeerbaar, want het zijn moleculen die ook in de natuur voorkomen. Maar dat betekent uiteindelijk wel dat als je een kunststof hebt die onder invloed van vocht afbreekt, dat je misschien wel een houdbaarheidsdatum op je verpakking zal moeten hebben. Maar als we echt willen naar marine degradable materialen, dan is dat de consequentie. Dus als conclusie, als we duurzame grondstoffen gebruiken met 50% zuurstof, biomassa, of zelfs 75% zuurstof, CO2, dan gaan we van polyolefine, waar geen zuurstof in zit, gaan we veel meer naar polyesters toe. Polyesters hebben gewoon een veel betere atom efficiency vanuit deze grondstoffen en dus ook een veel betere footprint en ook een betere economics. Ze zijn veel beter recyclebaar. Het PET is het enige closed loop recycled polymere wat we op dit moment hebben. PET bottles naar PET bottles, dat lukt niet met polyolefine. En als we her kunnen gebruiken en kunnen recyclen, als echt end of life, en tegelijkertijd voor fate in nature, we kunnen niet voorkomen dat materialen in het milieu terechtkomen, dat ligt aan het gedrag van de mens, dan moet het materiaal uiteindelijk redelijk snel afbreken zoals die PLGA. En dan is het misschien interessant voor de discussies, dan zijn we dan ook bereid om te accepteren dat we een houdbaarheidsdatum op verpakking nodig hebben. En daar wil ik me eindigen. Dankjewel. Dankjewel Gert-Jan. Mijn favoriete onderwerp is altijd fit for purpose packaging. Je moet niet een verpakking twee jaar of zelfs life geven als een half jaar genoeg is. Maar goed, dan moet je door de bepaalde stramien heen. Ik heb een vraag voor Gert-Jan Gutter. Mooie ontwikkeling. Bij de projecten waar wij mee bezig zijn, zie je vaak wat sprake over barrieren, goede soorten van barrieren. Zie je vaak met innovatieve materialen dat de waterdamp barrieren toch een beetje niet conform op de perseveratie komt? Dat hoorde ik niet toen met waterdamp barrieren. Ja, het hangt van het materiaal af. Dit materiaal heeft ongeveer dezelfde barrieren als PET op water. En voor zuurstof 15 keer beter. En als je kijkt bijvoorbeeld bij PEV, dan heb je 10 keer beter zuurstof en 3 keer beter vocht. Dus dat hangt van het materiaal af. Maar het is in ieder geval veel beter dan PLA. Ja, veel beter dan PLA. Er is al de hele tijd iemand met een microfoon die wil graag een vraag stellen. Mijn naam is Bert Wesseling. Ik ben ook verpakkingsdeskundige. Er is altijd een discussie gaande over het type van plastics wat nu in de markt gebracht wordt. Dat het met name recyclbare plastics moeten zijn. Men wil niet echt nog naar biodegradable plastics, omdat het niet echt biodegradable zou moeten zijn. Terwijl er wel misschien een shift naartoe kan. Maar het is net zoals papier. Je ziet het nog steeds in de grote afvalbergen. Als je daar gaat graven, vind je nog helemaal de kanten terug van 40, 50 jaar geleden, omdat er geen zuurstof bij gekomen is. Het is gewoon niet afgebroken. Wat vindt het panel eigenlijk welke kant het om moet gaan? Moeten we meer recyclbare plastics of is er toch nog kans voor biodegradable plastics? Wat ik aangaf is dat het hergebruik eigenlijk bovenaan staat. Als je nog steeds 10 keer gebruikt, dan heb je 90% reductie in je kunststof. Aan het eind van het gebruik zou je moeten recyclen. Dat noem je designed end of life. En wat ik zei, als het uiteindelijk toch in het milieu terecht komt, dan moet het afbreken. Dan moet het niet daar een paar honderd jaar blijven rondzwerven. Dus het is niet of-of. Maar ik denk dat je moet kijken naar NN. En heel veel verpakkingen worden inderdaad heel kort gebruikt. En dan kan je ze gewoon prima recyclen. Ook als ze biodegradable zijn. Tenminste, er zijn plastics die allebei die eigenschappen hebben. Nou, ik denk dat het heel veel naar hergebruik gaat. Dus reuse. En de plastics van nu, die zijn gewoon eigenlijk heel slecht schoon te maken. Als je een petfles in de afwasmachine stopt, dan krimpt die, want die heeft gewoon een te lage Tg. Dus we moeten gewoon betere materialen ontwikkelen die gewoon veel makkelijker schoongemaakt kunnen worden. En net als glas. Dan denken mensen dat het bij lagere temperaturen moet, maar het is meer duurzaam om bij glas, 85 graden, een fles schoon te maken. Dan heb je duurzamere schoonmaakmiddelen. Dan heb je minder schoonmaakmiddel nodig. Maar die plastics, die zijn er op dit moment weinig. Je hebt copolyesters van Eastman bijvoorbeeld, die daar in de buurt gaan komen. Maar die zijn nog steeds fossiel. Vanuit beleid kijken we er op deze manier naar, zien we bij degradables eigenlijk niet echt als goed alternatief. Om twee redenen. Enerzijds omdat het op dit moment gewoon niet goed past in de huidige afvalinfrastructuur. En dus niet goed verwerkt kan worden. En ten tweede omdat het wat misleidend is richting consumenten. Het kan de connotatie hebben van, oh biodegradable, dus ik kan het weggooien, kan in het milieu. En we weten dat het gewoon onder natuurlijke omstandigheden niet zomaar afbreekt. Dus we zijn vanuit beleid nog niet zo heel erg enthousiast over meer biobases of biodegradables. Daarom scharen we ze ook eigenlijk gelijk aan reguliere kunststoffen. Is het panel van mening dat de overheid hier een rol heeft, een verdere rol als wat Sanne zegt? Of zou het meer aan de markt overgelaten moeten worden? Of is het een mengeling? Hoe zien jullie dat als panelleden? Ik denk dat het heel belangrijk is dat er vanuit de overheid ook dit soort dingen worden opgelegd. Want het nadeel van deze transitie is dat we heel erg hard bezig zijn met het ontwikkelen van alternatieven. Maar we zijn helemaal niet bezig met het stoppen van hetgeen wat we willen afbouwen. En dat maakt het gewoon continu ontzettend moeilijk om met nieuwe technologie head-on op prijs te concurreren met heel goedkoop fossiel. En daar kan de overheid gewoon ontzettend mee helpen. Dus ik denk dat dat heel erg belangrijk is. Ik las in dat kader namelijk, ik sprak een paar weken geleden met een Amerikaanse organisatie. In Amerika zijn ze natuurlijk helemaal niet zo ver met recycling. Maar deze kwam uit Californië en die waren bezig met glas herte gebruiken, serieus containers. En die mensen haalden wijnflessen op en die brachten ze weer terug naar de wijnindustrie in Californië. En die werden dan weer gevuld en die gingen weer terug. Op die manier hoefde je het niet te breken, je hoefde het niet opnieuw te branden, je hoefde het niet te vormen. Het scheelde heel veel energie en het werd eigenlijk op een goede manier. Maar daar regelt de markt het in Amerika. Zien jullie daar kansen voor in Nederland of in Europa? Ja, Frankrijk doet dat ook heel veel. In Frankrijk heb je hele kleine lokale netwerken waar wijnboeren, en het wordt nogal genuttigd natuurlijk, die worden ingezameld schoongemaakt. En dat is een netwerk van 34 verschillende regio's waar dat al vanzelf ontstaan is. Net zoals dat het bruine bierflesje in Nederland een initiatief van de verschillende brouwers was, die met een gestandardiseerde fles aan de slag zijn gegaan, en een gecentraliseerde organisatie die ze schoonmaakt, is daar wel degelijk markt, denk ik, om dat in Nederland bijvoorbeeld ook te doen. Wijn, dat wordt niet zoveel in Nederland gemaakt, dat zal je nog moeten verslepen, in Frankrijk misschien, in CO2 is dat misschien niet gunstig. Maar denk eens aan een appelmoespot bijvoorbeeld. Als we 100 miljoen appelmoespotten de markt inschuiven, en die gaan precies wat je zegt, elke keer weer in de glasbak, die scherven worden versleept, worden omgesmolten voor heel veel gas, waar tegenwoordig ook nog wat om te doen is met een of andere land ten oosten. Stel dat we appelmoespotten gaan hergebruiken. Er staat niks in de weg. Je hebt ook Pieter Pot, toch? Pieter Pot, ja. Pieter Pot, die doet niks anders dan hervullen. Ik denk dat de refugie, die is in Amerika ook al begonnen, het hervullen en bedrijven ook belonen voor het feit dat ze hun verpakkingen weer terugnemen en dat die opnieuw gebruikt kunnen worden. Dat gaat in Amerika, neemt dat een vlucht. In Europa zit daar ook veel druk op vanuit de milieubeweging. Want wij zeggen reduce en ook refuse en refill. En dan recycle komt helemaal achteraan, omdat het nog zo moeilijk is. Een ding wat ik denk dat deze zaal ook wel aanspreekt. We hebben als verpakkingskundige continu geconfronteerd met voedselveiligheid. En voedselveiligheid is natuurlijk kritisch. Allergenen, al die notenbarren die in supermarkten zijn, dat is natuurlijk eigenlijk een godspe als je dat natuurlijk klijkt dat mensen daar hoge allergiereacties op kunnen hebben. En dat zit natuurlijk met meer producten. Dus wij als verpakkingsindustrie moeten heel streng zijn. Maar dan nog, gaat de revolution, die gaat een vaart nemen en die gaat nu los in Amerika. En het is een kwestie van tijd voordat die in Nederland echt los gaat. En er gebeurt ook al veel. Niet om onszelf op de borst te kloppen, maar volgende week toevalligerwijs. We hebben een webinar vanuit de Community of Practice voor Herbruikbare Verpakkingen. Met Frankrijk als voorbeeldland hoe zij, herbruikbare verpakkingen, het gidsland zijn. Wat je al noemde Sanne, wetgeving, supermarkten die verplicht een vloeroppervlakte of een gedeelte van hun portfolio in herbruikbaar moeten gaan zetten. En dan zie je dat het doorbreken van die patronen die we nu hebben, die getrouwd zijn met goedkope single-use plastics. Daar is een overheid dan wel, een centrale organisatie kan er wel tegen een rol in pakken denk ik. Voedselveiligheid wat je aansnijdt is natuurlijk een belangrijk onderwerp dat je heel zorgvuldig ook in nieuwe systemen moet integreren. Het is in ieder geval belangrijk dat we natuurlijk nog steeds ook gewoon veilig voedsel kunnen. Precies, nou nu is het zo dat als je noten, je mag als een voedselverpakking bedrijf of als een bedrijf wat voedingsmiddelen verpakkingen maakt, mag je al niet eens noten in je omgeving hebben, want dan kan het allergene verhaal ineens een hoge rol gaan spelen. Dus dat is nog wel heel streng. Tegelijkertijd als de mensen bij bosjes met allergie rondliepen vanwege de noten hervulbaar, dan zou dat ook snel genoeg stoppen denk ik. En tegelijkertijd als we het met een bord in een restaurant kunnen, waar een half uur voor mij iemand anders van gegeten heeft, ik denk er niet eens over na. De hele zaal nu wel, de volgende keer in een restaurant, maar we vinden dat heel normaal. Als ik op een festival of in een café kom, dan wordt er even een beetje door dat water gehasteld en dan drink ik mijn biertje er weer uit. Ja goed, daar heb ik al wat biertjes op, dus dan denk ik er nog minder over na misschien, maar daar vinden we het heel normaal. En andere dingen, natuurlijk voedselveiligheid is uiteraard belangrijk, maar dat is niet iets wat we niet kunnen oplossen met de technologieën die we nu hebben. Daar ligt de uitdaging. Goed, dan willen we het nu gaan afronden. Bedankt voor je tijd en bedankt voor jullie expertise. Dank jullie wel. Dit was de podcast Verpakkerd en Verpakkerd, aflevering 5. Eén van de vier afleveringen van de speciale editie 2022 op de M-PAC. Hierbij willen wij de gastsprekers en ISC-vers bedanken voor hun interessante bijeenkomst. Deze podcast is gemaakt vanuit de Vereniging Middelste Verpakkerskundigen voor en door leden. Wij hopen dat u heeft genoten van deze podcast en dat u deze niet verder verspreidt op sociale media en andere platforms buiten de WNV. Zo kunnen we onze leden op een vertrouwelijke manier blijven verbinden. Mijn naam is Jeroen de Jong en namens de WNV-redactie en de organisatie van deze honderdtafel, tot de volgende keer.