naarmate onze wereldwijde verslaving aan plastic verergert, bieden biogebaseerde kunststoffen een alternatieve oplossing. Terwijl 85% van de kunststoffen kan worden vervangen door biogebaseerde kunststoffen, zijn biogebaseerde kunststoffen goed voor slechts 1% van de 335 miljoen ton kunststoffen die jaarlijks worden geproduceerd. Vernieuwers zijn echter bezig met het herontwerpen van plastic, het bieden van betere end-of-life-oplossingen om nieuwe markten te creëren en het aanpakken van de grote vraag van consumenten naar alternatieven., Er blijven vragen over zoals:
- Hoe biologisch afbreekbaar is biobased plastic werkelijk?
- welke opties bestaan?
- Is de markt klaar en kosten concurrerend?
- Wie zijn de marktleiders?
attractie
de wereldwijde productiecapaciteit voor biogebaseerde kunststoffen bedroeg 2,1 miljoen ton in 2018, terwijl in datzelfde jaar meer dan 300 miljoen ton kunststoffen werd geproduceerd. Echter, de bio-based plastics markt wordt verwacht ter waarde van $68 miljard in 2024 met een CAGR van 8,8%. Er zijn belangrijke regelgevingsfactoren voor de bio-kunststofindustrie., De Amerikaanse Break Free From Plastic Pollution Act debuteerde vorige week, die Extended Producer Responsibility (EPR) voor plastic flessen en plastic verpakkingen in de VS zal dwingen. Dit volgt op een soortgelijk verbod op plastic uit de EU (vanaf 2021) en China (vanaf 2020 in grote steden en vanaf 2022 in andere steden). Verder hebben de regeringen van 60 landen (en tellend) zich aangesloten bij de VN Environment Clean Seas campaign, die tot doel heeft overheden en de particuliere sector te betrekken bij het aanpakken van plastic vervuiling in de oceaan.,
toenemende druk van de consument dwingt bedrijven ook tot actie, waarbij bedrijven als HP het toenemende consumentenbewustzijn als een belangrijke reden voor verandering aanduiden. In oktober 2019 heeft de investor non-profit As You Sow 40 beleggers hun Investor Declaration on Plastic Pollution laten ondertekenen, waaronder AXA, Aviva en Hermes. In de verklaring hebben investeerders zich ertoe verbonden het onderzoek naar mogelijke oplossingen en de verdere ontwikkeling van alternatieven te versnellen.,
bij het zoeken naar oplossingen zijn alternatieve materialen zoals glas en papier voor verpakkingen overwogen, maar zij hebben een hogere CO2-voetafdruk om te produceren, en papier wordt geacht moeilijker te hergebruiken te zijn. Hierdoor wordt Bio-based plastic aangekondigd als de potentiële beste optie.
bedrijfsmodellen
voor biogebaseerde kunststoffen blijft verpakking de meest voorkomende toepassing (~65% van de capaciteit)., Er zijn veel voorbeelden van meer hoogwaardige toepassingen, waaronder: persoonlijke verzorging, medische, kleding & Textiel, consumentenelektronica, milieudiensten, enz. Ongeveer 50% van alle geproduceerde biogebaseerde kunststoffen zijn drop-in kunststoffen-biogebaseerde, niet — biologisch afbreekbare materialen verkregen uit hernieuwbare bronnen met dezelfde technische eigenschappen als hun petroleum tegenhangers, zoals bioderived-PE en PET.
bepaalde kunststoffen (biobased en niet-biobased) kunnen biologisch afbreekbaar en/of composteerbaar zijn., Biologisch afbreekbare kunststoffen zijn die welke na verloop van tijd met behulp van micro-organismen degraderen, terwijl composteerbare kunststoffen onder omstandigheden en binnen een bepaalde termijn degraderen (en als zodanig gecertificeerd zijn). Volgens de New Plastics Economy gebruiken producenten gemiddeld 62% hernieuwbare grondstoffen en gemiddeld 42% grondstoffen uit verantwoord beheerde bronnen. Pivot materialen, ontwikkelaar van composiet kunststoffen voor injectie en extrusie molding toepassingen, produceren beide soorten., Het eerste biobased plastic maakt gebruik van 100% hernieuwbare materialen, waaronder natuurlijke vezels (bamboe & rijstdoppen), gemengd met een biopolymeer (PLA, TPS) en wordt gebruikt voor huishoudelijke en wegwerp plastic artikelen. Pivot ‘ s andere bio-based plastic maakt gebruik van ~15% – 45% hernieuwbare materialen zoals natuurlijke vezels (bamboe, rijst rompen) en mengsels met synthetische kunststoffen (PP, PE), die kunnen worden gebruikt in de scheepvaart pallets en auto-onderdelen., Cleantech Group sprak met Kylee Guenther, CEO van Pivot Materials, die zei dat de bio-based plastic is kostenvergelijking met conventionele kunststoffen en biedt een sterker en lichter alternatief.
ook materialen van oorsprong hebben een koolstofhoudend PET dat cellulose uit bosbouwafval gebruikt. In 2017 zamelde het bedrijf $40miljoen in in een Growth Equity-ronde in samenwerking met Nestle, Danone en meer recent PepsiCo., In januari van dit jaar, loliware, ontwikkelaar van zeewier gebaseerde bio-based plastics, opgehaald $ 6 miljoen in zaad financiering van investeerders New York Ventures, Magic Hour, voor goede VC, Geekdom fonds, HumanCo VC, CityRock en Closed Loop Partners. De financiering zal worden gebruikt voor R&D, schalen en voor de lancering van nieuwe op stro gebaseerde biogebaseerde kunststoffen en gebruiksvoorwerpen.
Biobased plastics, zoals polylactic acid (PLA), zijn recycleerbaar, maar moeten worden gescheiden van op aardolie gebaseerde plastics., Het lage volume aan biobased plastics in afvalstromen betekent dat scheiding van biobased plastics economisch niet haalbaar is. Radical Plastics heeft additieven ontwikkeld die, wanneer ze met kunststoffen worden samengesteld, ze biologisch afbreekbaar maken. Deze kunnen ook worden gerecycled met normale kunststoffen. Cleantech Group sprak met Kristin Taylor, CEO en oprichter van Radical Plastic, die zei: “Onze eerste doelmarkt is in de landbouw – in het bijzonder, plastic mulch film. Boeren besteden meer dan $ 4B per jaar aan polyethyleen mulch film., Met film gemaakt van de radicale kunststofhars, kunnen ze gewoon tot het in de bodem waar het biologisch afbreekbaar voor het volgende groeiseizoen.”Het bedrijf voert momenteel veldproeven uit na succesvolle laboratoriumproeven.
technologie
biogebaseerde kunststoffen hebben over het algemeen een lagere koolstofvoetafdruk dan hun tegenhangers op basis van fossiele brandstoffen. Biologisch afbreekbare kunststoffen, zoals PHA, hebben het extra voordeel dat ze in korte tijd in de natuur ontbinden. De rente blijft stijgen, maar er zijn beperkingen.,
- PLAs (polymelkzuur) en nieuwkomer PHAs (polyhydroxyalkanoaten) zullen naar verwachting de groei tot 2022 stimuleren. PLA zal naar verwachting met 50% toenemen. PHAs, die nu op de markt komt, zal naar verwachting in 2022 zijn productiecapaciteit verdrievoudigen. PEF, een PET-substituut, zal naar verwachting in 2023 op de markt komen.doorbraken in de biowetenschappen versnellen R& D en stimuleren kostenreductie, prestatieverbeteringen en afstembaarheid van onroerend goed. PLA en PHA, die meestal in verpakkingen worden toegepast, worden steeds vaker in aanmerking genomen voor andere toepassingen.,
- Grondstoffeninnovaties. De duurzaamheid van het gebruik van biomassa van de eerste generatie (suikerriet, maïs, suikerbieten) is al lang besproken. Er is steeds meer belangstelling voor het gebruik van duurzamere, alternatieve grondstoffen: zeewier, algen, voedselafval, hout/lignine, kooldioxide.
- afgifte van kunststoffen voor levensmiddelenkwaliteit. Nieuwe materialen vereisen over het algemeen een vergunning als ze in contact komen met voedsel (in de VS en de EU). Terwijl bepaalde biobased plastics, zoals PHA, zijn vrijgegeven voor gebruik in de VS, en in de EU moeten verschillende regelgevingskwesties in overweging worden genomen voor nieuwe materialen of voor nieuwe toepassingen voor bestaande materialen
concurrentie
PLA-productie blijft groeien en in September 2019 opende Total-Corbion PLA, een joint venture van Total en producent van speciale ingrediënten Corbion, zijn fabriek voor PLA-biobased plastics in Rayong, Thailand. De fabriek is de op een na grootste bio-gebaseerde plastic fabriek in de wereld, met een productie van 75.000 ton per jaar. Corbion is de productie van PLA uit biomassa van de tweede generatie blijven evalueren.,
ondertussen heeft het Japanse chemiebedrijf Kaneka in December 2019 de werkzaamheden afgerond aan hun fabriek voor de productie van biologisch afbreekbaar plastic met een capaciteit voor de productie van 5.000 ton PHBH per jaar (vergelijkbare eigenschappen als PP en PE). Zij sluiten zich aan bij andere bedrijven met commerciële productie van PHA, waaronder Danimer Scientific en Newlight Technologies die respectievelijk canola en CO2 als belangrijkste grondstoffen gebruiken.
elders, in oktober 2019 onthulde Nestlé, de belangrijkste gebruiker van FMCG in plastic, een instituut voor verpakkingsonderzoek om de ontwikkeling van ‘duurzame’ materialen, waaronder biogebaseerde materialen, te stimuleren.,
wat komt er?
de toename van nieuwe biogebaseerde kunststoffen is enigszins bemoedigend, hoewel er nog veel moet worden gedaan om onze afhankelijkheid van kunststoffen in het algemeen te verminderen. Het is bemoedigend om te zien dat de ontwikkeling en investeringen in deze sector, een factor die grotendeels wordt aangedreven door de druk van de consument. De evolutie van biogebaseerde kunststoffen en hun vermogen om biologisch af te breken in hun omgeving heeft het potentieel om een aantal van de nadelen die momenteel bestaan voor dit veelzijdige en alomtegenwoordige materiaal te voorkomen.