Bio-ethanol wordt tegenwoordig meer en meer gebruikt als ‘milieuvriendelijk’ alternatief voor aardolie bij de productie van kunststoffen. Bio-ethanol wordt verkregen uit planten en is dus een hernieuwbare grondstof. Enkele grote producenten van kunststofproducten, zoals Lego®, zijn alvast overtuigd en zetten zich in om de petrochemische grondstoffen nodig voor hun producten op termijn te vervangen door plantaardige. Maar is bio-ethanol echt een volwaardig en duurzaam alternatief voor het gebruik van olie in de bouw? Om dit na te gaan nemen we in dit artikel de productie, de mogelijke toepassingen en de afvalverwerking van bouwproducten op basis van bio-ethanol onder de loep.

Hernieuwbare grondstoffen

Bio-ethanol wordt doorgaans verkregen via de microbiële fermentatie (gisting) van suikers, zoals die in suikerriet en suikerbieten. De nodige suikers kunnen in principe ook uit andere gewassen gehaald worden, zoals tarwe, maïs, rogge en gerst. Maar tot op vandaag wordt vooral het goedkope suikerriet gebruikt voor de productie van bio-ethanol. Deze planten kunnen op korte termijn geteeld worden en vallen dus onder de categorie ‘hernieuwbare grondstoffen’. De restfracties van de plant die niet gebruikt worden voor de productie van bio-ethanol, kunnen wél als eiwitrijk veevoer dienen. Het zal je dan ook niet verbazen dat de milieu-impact van kunststoffen op basis van bio-ethanol, zoals bio-based polyethyleen, lager ligt dan voor kunststoffen geproduceerd op basis van petrochemische grondstoffen.

Tot zover het goede nieuws. Suikerriet is een gewas dat gepaard gaat met zeer intensieve landbouw. De grootste suikerrietplantages bevinden zich bovendien in Brazilië, wat niet vlakbij is en dus de impact van het transport doet oplopen. Brazilië neemt het trouwens niet altijd zo nauw met z’n fauna en flora en ontbost z’n land in snel tempo – mede als gevolg van de toenemende vraag naar suikerriet. Er is hoop op verbetering, want dankzij nieuwe technologie kan er ook uit houtachtige planten suikers vrijgemaakt worden. Hierdoor zou de tweede generatie bio-ethanol ook geproduceerd kunnen worden op basis van niet-eetbare planten en plantresten.

Beperkte toepassingen in de bouw

Naar schatting wordt 1,2% van de ontgonnen aardolie gebruikt voor de productie van polyethyleen (PE), ’s werelds meest gebruikte kunststof. Dankzij nieuwe technologieën kan er nu dus ook PE geproduceerd worden op basis van hernieuwbare grondstoffen, met dezelfde chemische, fysische en mechanische eigenschappen als producten op basis van aardolie.

In de bouw wordt PE op basis van bio-ethanol echter nog maar weinig toegepast. Het gebruik beperkt zich tot bijvoorbeeld thermische onderbrekingen van aluminium raamkamers en buisisolatie. Bouwproducten op basis van 100% hernieuwbare grondstoffen zijn vandaag nog niet mogelijk, deels door de strenge regelgeving.  Zo blijft het percentage van hernieuwbare grondstoffen in kunststoffen bouwmaterialen vaak beperkt tot slechts de helft! Aan isolatie moeten bijvoorbeeld vaak nog chemische additieven toegevoegd worden om het product vlamdovend te maken. Indien de eisen minder streng zijn, bijvoorbeeld in het geval van isolatie die in de chape mee ingestort wordt, is het aandeel aan hernieuwbare grondstoffen groter, tot 85%.

Afvalverwerking

Direct hergebruik van kunststofproducten uit de bouw vindt nauwelijks plaats; daarvoor is de esthetische en technische kwaliteit meestal te beperkt.

Hergebruik weinig realistisch

En wat gebeurt er bij renovaties of op het einde van de levensduur van een gebouw met producten op basis van bio-ethanol? Net zoals bij traditionele kunststoffen, zal direct hergebruik van producten op basis van bio-ethanol in de huidige context nauwelijks plaatsvinden. Kunststoffen geraken namelijk vaak beschadigd bij de ontmanteling, waardoor de esthetische en technische kwaliteit te beperkt is om de producten te hergebruiken. Denk aan kunststofisolatie die verlijmd is aan het binnenspouwblad. Het demonteerbaar detailleren van gebouwen biedt in de toekomst op deze problematiek een antwoord.

Bio staat niet gelijk aan biodegradeerbaar

Vaak wordt gedacht dat producten op basis van hernieuwbare grondstoffen automatisch biodegradeerbaar zijn en dus veilig afgegeven kunnen worden aan de natuur, als voedsel voor planten en dieren. Dit is echter niet het geval: net als gewone kunststofmaterialen zijn bio-based PE-materialen niet afbreekbaar en dus niet composteerbaar.

Recycling kan, maar…

Recycleren dan maar? Bio-based PE kan net als de gewone PE volledig gerecycleerd worden – in theorie. Polyethyleen is namelijk een thermoplast. Thermoplastisch materiaal wordt zacht bij verhitting, waardoor het terug in allerlei vormen kan gebracht worden en gebruikt kan worden als ‘nieuwe’ grondstof voor verschillende toepassingen. De kwaliteit van de grondstoffen is in dit geval evenwaardig als bij de originele grondstoffen, waardoor de mogelijke toepassingen gelijkaardig zijn. Men spreekt hier van ‘upcycling’. Dit wordt vandaag vaak toegepast met het snijafval van dergelijke producten op de productiesite. Een nieuw product op basis van 100% afval is in zo’n context perfect mogelijk.

In de bredere context gaat het recyclageproces van deze kunststoffen echter gepaard met kwaliteitsverlies; de grondstoffen worden ‘gedowncycled’.  De ingezamelde producten bevatten namelijk vaak verschillende soorten kunststoffen en andere restfracties, zoals lijm.

  • Hierdoor kan er geen gerecycleerd product gemaakt worden met dezelfde kwaliteit of eigenschappen als het origineel. Doordat er niet vertrokken wordt van een pure grondstof, is het eindproduct sowieso van mindere kwaliteit.
  • Door de mix van verschillende kunststoffen krijg je een zwartgrijze kleur, wat de toepassingsmogelijkheden aanzienlijk beperkt. De meest gekende voorbeelden zijn de KOMO-vuilniszakken en de plastic wegpaaltjes.

Ook voor het hoogwaardig recycleren zou het demonteerbaar verbinden van deze bouwproducten een grote stap voorwaarts kunnen betekenen. Hoe dan ook is het apart inzamelen van PE-afval, al dan niet op basis van bio-ethanol, te duur: het heeft een groot volume volgens het gewicht, wat de transportkost opdrijft.

Verbranding

Dit alles zorgt ervoor dat in Vlaanderen vandaag zowat alle brandbare isolatie wordt verbrand. Andere bouwproducten op basis van polyolefinen, zoals PP en PE, scoren iets beter, waarbij een fractie (5%) wordt gerecycleerd, 10% wordt gestort en de rest verbrand.

Bij de verbranding van zuiver polyethyleen, polypropyleen, polystyreen en polycarbonaat komen er alleen waterstof, koolstof en zuurstof vrij. Jammer genoeg worden er tijdens het productieproces allerlei chemische stoffen toegevoegd om het product bepaalde eigenschappen te geven, zoals UV-bestendigheid en kleurstoffen. Deze additieven zorgen voor zwarte rook bij het verbranden van PE en andere kunststoffen: er komen koolmonoxide en PAK’s (polycyclische aromatische koolwaterstoffen) vrij. Deze laatste hechten zich aan roet en zijn tevens kankerverwekkend – een zware vervuiling van het milieu dus.

Conclusie

Bio-ethanol gebruiken als grondstof voor kunststoffen gaat de verdere ontginning van aardolie tegen en de daaraan gekoppelde milieuproblematiek. Zeer positief dus. Dat het daarbij zelf andere milieuproblemen creëert, zoals ontbossing, zou in de toekomst opgelost kunnen worden door nieuwe technologieën en een goed uitgewerkt wetgevend kader. Hoe dan ook, zal dit weinig veranderen aan de afvalverwerking van bio-kunststoffen; hergebruik en recyclage blijft net als bij gewone kunststoffen problematisch.

(foto: Borregaard)