Bioplastic uit afvalwater: bacteriën in reststromen leveren grondstof voor milieuvriendelijk plastic
In dit artikel:
Bacteriën uit papierfabrieken gebruiken als grondstof: dat is de kern van een nieuw, kortcyclisch en milieuvriendelijk proces waarmee Nederland een voorsprong neemt in biobased, biologisch afbreekbare plastics. Dit najaar toonde de proeffabriek van Paques Biomaterials op GETEC Park Emmen aan dat de technologie niet alleen in het lab, maar ook op grotere schaal werkt: sinds mei produceert de faciliteit dagelijks tientallen kilo’s PHA (polyhydroxyalkanoaat), het biopolymeer dat als basis dient voor uiteenlopende bioplastics.
Hoe het werkt: micro-organismen in proceswater van een papierfabriek halen organische verontreiniging uit het water en slaan die energie op als PHA in hun cellen — soms tot 90% van hun biomassa. De bacteriën worden uit het water gefilterd, het gezuiverde water kan terug naar het fabrieksproces, en uit het slib wordt PHA gewonnen. Dat PHA wordt vervolgens verwerkt door specialistische producenten zoals Helian Polymers tot verschillende bioplasticproducten.
Belangrijke voordelen zijn tweeledig: het proces reinigt afvalwater en levert tegelijkertijd een waardevolle grondstof, zonder extra landgebruik of teelt van gewassen. PHA heeft bovendien het grote milieuwinnende punt dat het door microben volledig wordt afgebroken tot CO2 en water, zodat het geen persistent microplastic achterlaat. Afbrakingssnelheid hangt wel af van type PHA en omgevingscondities; proeven laten zien dat materiaal in zout zeewater jaren kan nodig hebben maar uiteindelijk volledig verdwijnt.
De ontwikkeling vloeit voort uit jaren onderzoek aan de TU Delft (groep van Robert Kleerebezem) en een nauwe samenwerking met Paques. Een belangrijk technisch knelpunt was opschalen: in steriele labcondities bereikten enkele bacteriesoorten hoge PHA-opslag, maar dat is niet praktisch industrieel. Onderzoekers ontdekten dat een getrainde, gemengde bacteriepopulatie ook in minder gecontroleerde omstandigheden hoog kan produceren door cyclisch voeden en uitputten en het zorgvuldig doseren van stikstof — en dat de productcondities de samenstelling en eigenschappen van PHA bepalen.
Commerciële uitbreiding is in voorbereiding. Sinds 2015 lopen pilots met papierfabriek Eska in Hoogezand; partijen onderzoeken nu een volledige installatie om de hele proceswaterstroom te benutten. Er zijn ook plannen voor een veel grotere PHA‑fabriek in Emmen (GETEC en Looop) met een beoogde capaciteit van circa 6.000 ton per jaar; over de investering wordt eind 2026 of begin 2027 besloten. De beoogde grondstoffen omvatten ook bijproducten uit de voedingsmiddelenindustrie.
Toch staan marktvraag en regelgeving op de rem. Wereldwijd wordt momenteel zo’n 100.000 ton PHA per jaar geproduceerd; prognoses verwachten een groei naar circa een miljoen ton binnen vijf jaar, maar dat is nog een fractie van de circa miljoen ton gewone plastics die dagelijks wordt gebruikt. PHA is momenteel twee- tot zesmaal duurder dan fossiele plastics, en soms werkt regelgeving contra-intuïtief: de Single Use Plastic Directive classificeert PHA als plastic en beperkt bepaalde eenmalige toepassingen, terwijl juist de biologisch afbreekbare eigenschappen het materiaal daar geschikt voor zouden maken. Tegelijk bestaan er subsidies en innovatieprogramma’s die de transitie ondersteunen.
Toepassingsmogelijkheden die al worden onderzocht lopen van duurzame 3D‑printfilamenten en verpakkingen voor groente, fruit en cosmetica tot herbruikbare evenementbekers en designproducten. Met technologische voortgang en duidelijke beleidssteun kan PHA volgens betrokkenen uitgroeien van niche naar een substantieel onderdeel van circulaire kunststofketens.