Blog

Verpakkingsmaterialen spelen een cruciale rol in het dagelijks leven, vooral bij het bewaren, hanteren, verzenden en opslaan van voedsel. Traditionele op aardolie gebaseerde polymeren domineren de plasticverpakkingsindustrie, vertegenwoordigen 26% van het totale polymeergebruik en ervaren een substantiële productiestijging sinds 1964. Ondanks hun functionaliteit veroorzaken plastic verpakkingen zorgen voor het milieu als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen en vervuiling door onjuiste verwijdering.

Om milieu-uitdagingen aan te pakken onderzoekt de industrie hernieuwbare en biologisch afbreekbare alternatieven, zoals biogebaseerde kunststoffen, met als doel de afhankelijkheid van niet-hernieuwbare hulpbronnen te verminderen en de CO2-uitstoot te verlagen. De verwachting is dat de vraag naar milieuvriendelijke voedselverpakkingen zal groeien omdat consumenten de voorkeur geven aan recyclebare en milieuvriendelijke materialen. Er blijven echter onzekerheden bestaan over de voordelen van biogebaseerde kunststoffen ten opzichte van traditionele kunststoffen.

De Europese Commissie streeft naar een recirculatie van 55% van plastic verpakkingen in 2025 en streeft ernaar dat alle plastics tegen 2030 recycleerbaar of herbruikbaar zijn, in lijn met een aanpak van de circulaire economie. Bij duurzaamheidsbeoordelingen voor voedselverpakkingen moet rekening worden gehouden met factoren als nuluitstoot van broeikasgassen, recycleerbaarheid of herbruikbaarheid, nulstortafval, verminderd watergebruik, gebruik van hernieuwbare energie, afwezigheid van luchtvervuiling en geen schade aan de menselijke gezondheid. Ondanks de vooruitgang op het gebied van alternatieve verpakkingen bestaat er geen perfecte oplossing die aan alle duurzaamheidscriteria voldoet en tegelijkertijd voedsel effectief bewaart en levert.

Duurzaamheid van voedselverpakkingen

De duurzaamheid van voedselverpakkingen houdt in dat aan de huidige behoeften wordt voldaan zonder het vermogen van toekomstige generaties om hetzelfde te doen in gevaar te brengen, waarbij vooral de nadruk wordt gelegd op de milieudimensie. De voedselproductie draagt aanzienlijk bij aan de gevolgen voor het milieu, waarbij 29% van de mondiale uitstoot van broeikasgassen hieraan wordt toegeschreven. Om de milieu-impact en duurzaamheid van voedselverpakkingen te beoordelen, moeten zowel de verpakking als het voedsel worden beschouwd als een product-verpakkingscombinatie. Levenscyclusanalyse (LCA) is een methode die wordt gebruikt om de milieu-impact van een product-verpakkingscombinatie gedurende de hele levenscyclus te evalueren, waarbij rekening wordt gehouden met factoren als materiaalinkoop, productie, verpakking, distributie en het einde van de levensduur. Voor het uitvoeren van LCA zijn verschillende modellen en richtlijnen beschikbaar, zoals ISO 14040 en het ILCD Handbook van de Europese Commissie. De beoordeling moet de relevante impact identificeren, evenals de processen die de grootste impact op het milieu genereren, en richtlijnen bieden voor systeem-/productverbetering. Het is van cruciaal belang om de indirecte milieueffecten van verpakkingen op de levenscyclus van het voedselproduct mee te nemen, en vooral de invloed ervan op de productie van voedselverspilling, om te voorkomen dat verpakkingen worden aanbevolen die de algehele milieueffecten van de voedselpakketcombinatie kunnen vergroten als gevolg van potentiële voedselverliezen.

Productie van kunststofverpakkingen

Onderzoeken uit de levenscyclusanalyse (LCA) geven aan dat biogebaseerde PLA-kunststoffen (polymelkzuur) over het algemeen voordelen bieden op het gebied van klimaatbescherming en behoud van fossiele hulpbronnen in vergelijking met op aardolie gebaseerde kunststoffen. Uit een meta-analyse van 44 gevallen van biogebaseerde materialen bleek dat de impact op het milieu lager was in de categorie klimaatverandering. De keuze van de grondstoffen voor de productie van biogebaseerde kunststoffen is echter cruciaal; het gebruik van biomassa van de eerste generatie, zoals maïs of zetmeel, kan concurreren met gewassen voor menselijke consumptie, terwijl afvalgrondstoffen (tweede generatie) in LCA als milieuvriendelijker worden beschouwd.

Naast de klimaatverandering omvatten de milieueffecten van biogebaseerde materialen onder meer de uitputting van natuurlijke hulpbronnen, verzuring, fotochemische ozonvorming, eutrofiëring, menselijke toxiciteit en aquatische toxiciteit. Uit de evaluatie blijkt dat biogebaseerde materialen mogelijk grotere gevolgen hebben in categorieën als eutrofiëring en aantasting van de ozonlaag in de stratosfeer, met variabiliteit in verzuring en fotochemische ozonvorming.

Als we biogebaseerde PE vergelijken met PE op basis van aardolie, komen er wisselende milieueffecten aan het licht, waarbij biogebaseerde PE een lagere impact heeft op het gebied van klimaatverandering, zomersmog en het verbruik van fossiele hulpbronnen, maar grotere impact op het verzuringspotentieel, eutrofiëring, menselijke toxiciteit, waterverbruik, enz. totale primaire energievraag en landgebruik.

Wat het einde van de levensduur betreft, wordt compostering van kunststoffen gezien als een vanuit milieuoogpunt aantrekkelijke optie, maar niet alle biogebaseerde kunststoffen zijn biologisch afbreekbaar. Hoewel er enkele biologisch afbreekbare kunststoffen bestaan, zoals zetmeelmengselpolymeren en PLA, kan de afbraak ervan aanzienlijke broeikasgasemissies op stortplaatsen veroorzaken. Het is van cruciaal belang om de omstandigheden en het tijdsbestek te specificeren waaronder een bepaald type plastic kan worden afgebroken, omdat veel daarvan gecontroleerde industriële compostering vereisen.

Recycling van kunststoffen 

Recycling wordt van cruciaal belang geacht voor de duurzaamheid van het milieu, omdat het over het algemeen lagere gevolgen voor de levenscyclus met zich meebrengt vergeleken met de productie van nieuwe materialen. Slechts 14% van het plastic wordt echter ingezameld en gerecycled, en de meeste gerecyclede kunststoffen worden gedowncycled naar toepassingen met een lagere waarde, waardoor hun mogelijkheden voor een nieuwe recyclingronde worden beperkt.

Het potentieel voor het recyclen van plastic afval in de EU blijft grotendeels onbenut, met lage hergebruik- en recyclingpercentages vergeleken met andere materialen zoals papier, glas of metalen. Verschillende factoren dragen bij aan deze situatie, waaronder materiaalverlies tijdens productgebruik, onjuiste inzameling en degradatie tijdens verwerking (downcycling), voorraadopbouw, belemmeringen bij productontwerp, inadequate afvalinfrastructuur, vervuiling en economische factoren.

Mechanische recycling, waarbij sorteren, malen, wassen en extrusie betrokken zijn, is de meest gebruikelijke methode voor het recyclen van verpakkingsplastic. Er doen zich echter uitdagingen voor bij meerlaagse voedselverpakkingssystemen, die onscheidbare polymeren bevatten, en chemische recyclingtechnologieën worden voorgesteld als alternatieven voor materialen die niet geschikt zijn voor mechanische recycling.

Biogebaseerde verpakkingsmaterialen introduceren weliswaar nieuwe polymeren, maar vereisen nog steeds ontwerpen voor verbeterde recycleerbaarheid om de transitie naar een circulaire economie te ondersteunen. Composteerbare kunststoffen zoals PLA worden geconfronteerd met uitdagingen in de recyclinginfrastructuur, omdat ze moeilijk te onderscheiden zijn van PET en PET-recyclaten kunnen vervuilen als ze niet effectief worden gesorteerd.

Risico's voor de menselijke gezondheid kunnen voortkomen uit verontreinigende stoffen in gerecyclede kunststoffen die in verpakt voedsel terechtkomen. Mogelijke verontreinigingen zijn onder meer niet-geautoriseerde monomeren en additieven, verontreinigingen door misbruik, non-food consumentenproducten, chemicaliën uit andere verpakkingsmaterialen en stoffen die tijdens het recyclingproces worden toegevoegd. Het recyclingproces moet veilige besmettingsniveaus garanderen volgens de EU-regelgeving, waarbij veiligheidsbeoordelingen van geval tot geval worden uitgevoerd door de Europese Autoriteit voor voedselveiligheid (EFSA). Er zijn specifieke criteria opgesteld voor het recyclen van verschillende kunststoffen, maar er zijn meer gegevens nodig voor een betere veiligheidsbeoordeling, vooral voor polymeren zoals PE en PP.

De discussie over duurzame voedselverpakkingen benadrukt het groeiende belang van duurzaamheid in de voedingsmiddelenindustrie. Belangrijke overwegingen zijn onder meer het produceren van materialen die veilig, milieuvriendelijk en kosteneffectief zijn en geproduceerd worden met behulp van hernieuwbare energie. Terwijl op aardolie gebaseerde kunststoffen momenteel de voedselverpakkingen domineren vanwege hun uitstekende eigenschappen, hebben zorgen over de schaarste aan fossiele hulpbronnen en de gevolgen voor het milieu, waaronder de CO2-uitstoot, geleid tot belangstelling voor biogebaseerde kunststoffen.

Biogebaseerde materialen, zoals bio-PET, bio-PP, bio-PE, PLA en PHA, bieden alternatieven voor op aardolie gebaseerde kunststoffen. Natuurlijke biopolymeren zoals polysachariden en eiwitten worden onderzocht vanwege hun overvloed, lage kosten en biologische afbreekbaarheid. Er bestaan echter uitdagingen zoals hydrofiliciteit en onvoldoende barrière-eigenschappen. Het verbeteren van de productie-efficiëntie van biogebaseerde grondstoffen is cruciaal voor het vergroten van de duurzaamheid.

De keuze van de grondstof is cruciaal; tweede generatie grondstoffen uit landbouwafval verdienen de voorkeur om conflicten met de voedselproductie te vermijden. Recycling wordt essentieel geacht voor het verminderen van de impact op het milieu, waarbij mechanische recycling de voorkeursmethode heeft. Er doen zich uitdagingen voor bij meerlaagse voedselverpakkingssystemen, die van invloed zijn op de recycleerbaarheid van biogebaseerde materialen.

Biologisch afbreekbare of composteerbare kunststoffen zijn geen wondermiddel, aangezien het storten van afval bijdraagt aan de uitstoot van broeikasgassen. Industriële compostering kan de grootste gevolgen voor het milieu hebben. De nadruk op overwegingen bij het einde van de levensduur bij levenscyclusbeoordelingen suggereert dat recycleerbaarheid, in plaats van biologische afbreekbaarheid, een prioriteit zou moeten zijn. Het ontwerpen van verpakkingen met het oog op recycleerbaarheid en circulariteit is cruciaal voor duurzaamheid op de lange termijn.

Innovatieve plastic verpakkingsmaterialen, zowel op biobasis als op aardoliebasis, moeten prioriteit geven aan de belangrijkste parameters voor duurzaamheid:

• Optimale barrières: Materialen moeten de best mogelijke barrières hebben om de houdbaarheid van voedsel te verlengen en voedselverlies te minimaliseren

   

• Recyclebaarheid: Verpakkingen moeten worden ontworpen voor mechanische recycling, met een voorkeur voor monokunststofmaterialen die functionele eigenschappen en chemische veiligheid behouden tijdens recycling.

   

• Efficiënte biogebaseerde productie: Biogebaseerde materialen moeten efficiënt worden geproduceerd uit grondstoffen van de tweede generatie om conflicten met de voedselproductie te voorkomen.

   

• Zorgwekkende chemicaliën: Het vermijden van schadelijke chemicaliën vermindert zowel de gevolgen voor het milieu als voor de menselijke gezondheid, en verlaagt de kosten voor afvalbeheer.

  Biogebaseerde plastic verpakkingsmaterialen worden erkend vanwege hun verminderde impact op het klimaat in vergelijking met conventionele materialen. Bij alomvattende levenscyclusanalyses (LCA's) moeten echter verschillende milieueffecten van biogebaseerde materialen in aanmerking worden genomen. De algehele klimaat- en milieueffecten van verpakkings-/voedselsystemen moeten gedurende hun gehele levenscyclus worden beoordeeld, met als doel de milieubelasting tot een minimum te beperken door middel van een doordacht ontwerp.

  Het ontwerpen van duurzame voedselverpakkingen is een complexe taak, waarbij rekening moet worden gehouden met talrijke parameters. LCA's dienen als waardevolle instrumenten voor het kwantificeren en vergelijken van milieueffecten en bieden een geïnformeerde en holistische basis voor besluitvorming om de duurzaamheid van voedselverpakkingen te verbeteren.

  Referenties:

  Ana C. Mendes, Gitte Alsing Pedersen, Perspectieven op duurzame voedselverpakkingen:– is bio-based plastics a oplossing,Trends in Food Science & Technology,Volume 112, 2021, Pagina's 839-846, ISSN 0924-2244, https:// doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.049.