Een lege zak chips in de sloot, duizenden vertrapte bekers op een festival of een verdwaald boterhamzakje dat door de lucht vliegt: je hebt ze ongetwijfeld weleens gezien. Die losse wegwerverpakkingen op straat lijken onschuldig, maar dat zijn ze niet. Wegwerpplastic is een grote bedreiging voor ons milieu. Op een buurtborrel in 2005 besluiten vier buurmannen dat het anders moet. Ze ontwikkelden een biologisch afbreekbare coating voor groente en fruit. Met hun onderneming Liquidseal zijn ze niet de enige die naarstig op zoek is naar alternatieven voor plastic wegwerpverpakkingen. Er zijn diverse alternatieven en ook wetenschappers hebben het onderwerp hoog op de agenda staan.
Bittere noodzaak, want wegwerpverpakkingen voor ons voedsel en drank vormen het grootste deel – 82 procent – van het afval dat in de oceanen drijft. Alleen in Europa komen er jaarlijks tussen de 307 en 925 miljoen stuken zwerfvuil in de oceaan terecht. Als die ontwikkeling doorzet, drijft er in 2040 zo’n 1,3 miljard ton aan plastic in de oceanen. Gelukkig zijn er wetenschappers en ondernemers die het hun missie hebben gemaakt om daar een stokje voor te steken.
“Naast het feit dat plastic een bedreiging is voor het milieu, gooien we wereldwijd ook nog eens een derde van het voedsel dat we produceren, weg”, vertelt Victor Monster, Managing Director bij Liquidseal. Het bedrijf ontwikkelt een biologisch afbreekbare coatingtechnologie als alternatief voor plastic verpakkingen van groente, fruit en bloemen. “Hiermee verminderen we het productafval met dertig tot veertig procent en verlengen we de houdbaarheid van de producten.”
Slow-release systeem
Liquidseal is een spray of vloeistof waarin fruit en groente gedompeld worden. Vervolgens vormt er zich een dun filmlaagje van zo’n drie tot vier micron dik. In dat laagje zit een kanaalstructuur die naast de verdamping van het product ook de zuurstof en CO2-uitwisseling beïnvloedt. “Vergelijk het met de schuif van een BBQ. Wanneer deze volledig openstaat, branden de kolen snel op. Als je de schuif op een kiertje zet, branden de kolen veel langzamer op. Dat is ook waar onze techniek voor zorgt: we verlengen de houdbaarheid van het product met een slow-release systeem”, verduidelijkt Monster.
Een ingewikkelde klus, want iedere groente- en fruitsoort heeft een andere zuurstofbehoefte. Liquidseal moet dus voor elk product de formulering van de vloeistof en de kanaalstructuur aanpassen.
Wet- en regelgeving
Op dit moment focust het bedrijf zich op de Europese markt, en dan specifiek op verpakkingen voor avocado, mango, citrus, meloen en papaja. “Verpakkingen voor banaan en ananas zitten ook in de pijplijn, maar we zijn met handen en voeten gebonden aan de Europese wet- en regelgeving. Er is een lijst met componenten die je mag gebruiken voor verpakkingen. Als je andere ingrediënten gebruikt, overtreed je de wet.” Zo is Liquidseal vooralsnog alleen toegestaan op groente en fruit met een harde schil en zijn appels, peren, tomaat en komkommer tot nog toe verboden terrein.
Toch heeft Monster er vertrouwen in dat dit in de toekomst gaat veranderen. “Men wil minder plastic verpakkingen, milieuvriendelijke verpakkingen, minder chemicaliën op producten én minder voedselverspilling. Liquidseal voldoet aan al die voorwaarden.”
Van veld tot vork
Een andere uitdaging voor Liquidseal is dat de coating zo snel mogelijk na de oogst op het product moet worden aangebracht voor een optimale werking. “We moeten dus voet aan de grond krijgen bij telers in Ecuador, Mexico en Colombia.” Op dit moment doet Liquidseal nog veel testen om aan importeurs en retailers te laten zien welke voordelen de milieuvriendelijke verpakking heeft. “Een aantal importeurs hebben al toegezegd en we zijn bezig met de marktintroductie.” Monster verwacht dat het nog vijf jaar duurt voordat er groente en fruit in de schappen liggen met het coatinglaagje van Liquidseal.
Milieuvriendelijk alternatief voor aluminiumlaagje
Ook de wetenschap zoekt naar alternatieven voor milieuschadelijke wegwerpverpakkingen. Zo ontwikkelen de onderzoeksgroep van Wiebe de Vos, hoogleraar Membraantechnologie aan de Universiteit van Twente (UT) en de groep van Jasper van der Gucht, hoogleraar Fysische Chemie en Zachte Materie aan de Wageningen Universiteit (WU), samen een milieuvriendelijk alternatief voor het opgedampte aluminiumlaagje in de binnenkant van verpakkingen. Het laagje houdt zuurstof tegen zodat je chips knapperig en je koffie aromatisch blijft, “maar al die laagjes maken ook dat veel voedselverpakkingen heel lastig te recyclen zijn”, voegt Van der Gucht toe.
Er zijn dus eigenlijk twee problemen met de huidige verpakkingen: het laagje aluminium lost moeilijk op én is lastig te scheiden van de andere laagjes. Bovendien is plastic sowieso al lastig te recyclen omdat de polymeermoleculen met chemische, permanente bindingen aan elkaar vastzitten. “Wij proberen aan beide aspecten iets te doen: ons polymeerlaagje vervangt aluminium én het laagje bestaat uit bindingen die je kunt uitzetten. Dat maakt het recyclen makkelijker”, vertelt Van der Gucht.
Negatief en positief geladen polymeren
Dat bijzondere polymeerlaagje is de uitkomst van een experiment met positief en negatief geladen polymeren. Samen vormen ze een dichte en beschermende laag tegen zuurstof, maar je kunt de binding ook uitschakelen. “Zo heb je dat aluminiumlaagje niet meer nodig.”
Het is daarbij belangrijk dat de positieve en negatieve polymeren op het juiste moment aan elkaar binden en loslaten. Van der Gucht noemt een pot verf als voorbeeld. “Als daar negatief- en positief geladen polymeren aan toevoegt die te vroeg aan elkaar binden, krijg je klonten in de verfpot. Binden ze te laat, dan krijg je geen dichte, stevige verflaag. Daarom passen wij een pH-truc toe: aan het begin is de pH hoog en plakken de ladingen dus niet aan elkaar. Tijdens het drogen verdampt de base en wordt de pH geleidelijk lager, zodat de polymeren wél aan elkaar binden. Dat doen we ook met verpakkingen.”
Duurzame polymeerverpakkingen
Het onderzoek vindt plaats in samenwerking met UT, BASF en AkzoNobel. Inmiddels hebben de onderzoekers van UT en WU aangetoond dat er op deze manier goede films gemaakt kunnen worden, de zuurstofbarrière voldoet aan de eisen én dat het makkelijker te recyclen is.
“Het probleem waar we nog tegenaan lopen is dat de laag nog niet sterk genoeg is. Dat kun je verhelpen door een extra laag te gebruiken, maar we willen uiteindelijk toe naar een verpakking die uit één laag bestaat.” Daarnaast is het onderzoek nu nog gebaseerd op eenvoudige polymeren die uit fossiele uitgangsstoffen zijn gemaakt. In de toekomst wil Van der Gucht toe naar verpakkingen van duurzame grondstoffen. “Het mooiste zou zijn als je biologisch afval kunt gebruiken om polymerenverpakkingen van te maken.”
Volgens Van der Gucht is de ontdekking een belangrijke stap op weg naar een duurzame verpakkingsindustrie. “De kwaliteit van deze coating gebaseerd op polymeren is op z’n minst gelijkwaardig aan die van verpakkingen met een aluminiumlaagje, maar de milieuwinst is groot, omdat een polymeerverpakking potentieel veel beter te recyclen is.” Linksom of rechtsom, bewapend met polymerenverpakkingen en milieuvriendelijke coatings wordt de plastic soep in de toekomst kleiner.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
