Planeet Zee

Kunststoffentijdperk

 
Van het donsdeken dat je ‘s ochtends van je afslaat (PES of polyester) tot de fleecetrui die je aantrekt (PET of polyethyleentereftalaat); van de deurklink die je vastpakt (PVC of polyvinylchloride) tot de stoel (polypropeen) waarop je zit en het piepschuim (PS of polystreen) in de muurisolatie, plastics vinden we echt overal om ons heen, in ongeveer alle vormen, formaten, en kleuren die je je kan inbeelden! 
 
Het Engelse woord “plastic” wordt gebruikt om de grote verzameling van kunststoffen of synthetische materialen aan te duiden. In het Nederlands spreken we ook van plastic, maar kunststoffen omvat meer dan plastic zakjes, bekers of emmers. Tot de verzameling plastic behoren zowel visnetten (nylon) als  de behuizing van gsm’s  (polycarbonaat).
 
Niet zo lang geleden kwam de melkboer de lege glazen flessen aan huis ophalen. Tegenwoordig kun je melk in de supermarkt nog enkel in wegwerpverpakkingen vinden. Probeer maar eens inkopen te doen zonder plasticverpakking. “En wilt u daar een (plastic) zakje bij?”
Wereldwijd worden meer dan één miljoen plastic zakjes per minuut gebruikt. De wereldproductie aan plastics steeg van 1,5 miljoen ton in 1950 tot meer dan  241 miljoen ton in 2012, waarvan Europa jaarlijks zo’n 50 miljoen ton plastic voor z’n rekening neemt. Dit staat gelijk aan zo’n 100 kg per persoon per jaar. De plasticindustrie is meteen één van de grootste werkgevers in Europa.. 
 
Binnen de tijdspanne van één mensenleven hebben kunststoffen de hele wereld veroverd. Na WWII viel er niet meer te ontkomen aan het gebruik van kunststoffen in ons dagelijks leven. Kunststoffen kunnen immers makkelijk worden vervormd en gekleurd, zijn sterk, roesten niet en hebben een heel lange levensduur. Zowat alle huisraad wordt vandaag in kunststof gemaakt. En dan spreken we nog niet over de vele industriële toepassingen waarbij kunststoffen worden gebruikt.
 

Wereldproductie plastics 1955-2012 © Plastics Europe Market Research Group (PEMRG)

Maar wat gebeurt er met al het plastic na gebruik? De volgende infographic vat het probleem van plastic mooi samen. Je leest hier alles over in deze lesmodule.

Download hier de hoge resolutie pdf (c) Seachangeproject.eu

 

Wat is plastic?

Bakelieten telefoon © Huis van Alijn
 
Aan de wieg van de plastic staat o.a. de Belgische scheikundige Leo Baekeland. Hij bracht bakeliet (1907) op de markt, één van de eerste synthetische polymeren ooit. Polymeren (poly = veel, meros = deeltjes) zijn chemische verbindingen die uit een hele reeks van dezelfde kleine moleculen (monomeren) bestaan, net zoals je een ketting van paperclips zou maken. We noemen polymeren daarom macromoleculen (reuzenmoleculen).  Het is niet de mens die de polymeren heeft uitgevonden, in de natuur komen polymeren overal voor: het zetmeel in aardappelen, de cellulose in hout, de eiwitten in dieren en planten – het zijn allemaal polymeren, net zoals natuurlijk rubber trouwens. 
 
De meeste plastic monomeren worden gewonnen uit producten van fossiele oorsprong zoals aardolie en aardgas. Om 3000 winkeltassen te maken is er 100 kg aardolie nodig. Met dezelfde hoeveelheid aardolie kun je 1000 km met de auto rijden of een appartement een week verwarmen.
 
Om uit aardolie kunststoffen te vervaardigen zal men in de raffinaderij eerst via destillatie (d.m.v. verdamping, gebaseerd op het verschil in kookpunt ) de aardolie in meerdere bestanddelen scheiden tot gas, benzine, petroleum en gasolie. Ruwe benzine is  de belangrijkste fractie voor de productie van kunststoffen. Via een thermisch splijtproces wat we “kraken” noemen, worden de lange moleculen in stukjes gebroken zodat je basisbouwstenen zoals etheen en propeen overhoudt om  daarna nieuwe lange ketens van polymeren te synthetiseren.  Elke polymeer heeft zo zijn unieke eigenschappen, structuur en afmeting, afhankelijk van welke bouwstenen er werden gebruikt.
 
Na deze chemische processen worden de synthetische polymeren als halffabricaat verscheept, zowel  in een vloeibare -of poedervorm , onder de vorm van pasta of pellets.  Bij de eindverwerking worden ze in de juiste vorm gesmolten en gegoten.
 
 
Plastic pellets als ruwe grondstof voor de productie van plastic
 

Wegwerp of recyclage

 
1955 -Life Magazine “Throwaway Living”
 
Aan het begin van de jaren 50 werd er reclame gemaakt voor een nieuwe stijl van leven, het “Throwaway Living”. Producten werden geproduceerd om tijdelijk gebruikt te worden en dan weg te gooien. Immers, met wegwerpbestek werd het leven van de moderne huisvrouw er heel wat makkelijker op. Nooit meer afwas!
 
Nieuwe  spullen kopen werd goedkoper dan de oude te repareren. De afvalberg  groeide en de druk op het milieu nam ernstig toe. Er is immers heel wat energie en grondstoffen nodig om al deze producten te fabriceren en na gebruik, terug weg te werken.  En zo werden kunststoffen hét uithangbord van de wegwerpmaatschappij.
 
Als reactie op de wegwerpmaatschappij groeide de aandacht voor hergebruik en recyclage. Plastic flessen worden tegenwoordig in het recyclagebedrijf gewassen en vermalen tot schilfers of korrels die opnieuw gesmolten kunnen worden tot nieuwe producten. Maar niet alle kunststoffen kunnen worden gerecycleerd en in sommige gevallen is het recyclageproces even energieverslindend tot zelf schadelijk voor het milieu. Buiten de plastic flessen, PVC-leidingen en ruitenwissers wordt er slechts  weinig plastic gerecycleerd. In Nederland bestaat er tegenwoordig wel een inzamelactie voor alle types plastic verpakkingen, waaronder ook folies en snoepverpakkingen. Maar het merendeel belandt in verbrandingsovens, op vuilnisbelten, of vindt  zijn weg naar de oceaan. Er is berekend dat in 2006 elke vierkante kilometer van de oceaan 120.000 stukken drijvend plastic bevat!
 

Niet zomaar alle plastic mag in deze blauwe zak. Kijk goed naar de sorteerwijzer © Fostplus

 
 
 

Plastic soep

 
5 gyres in de oceaan waar plastic afval zich opstapelt
 
 
Het zal je maar overkomen, je bent aan het zeilen van Hawaii naar Californië en onderweg kom je in een drijvende vuilnisbelt terecht. Een stukje oceaan, ver van de beschaving waar grote hoeveelheden plastic afval rond drijft, een echte plastic soep. Hoe komt het dat al dit afval zich zo ver van land bevindt?
 
Afval verplaatst zich via stromingen en wind. Veel van het plastic concentreert zich hierdoor op bepaalde plekken in onze oceaan. Dit zijn de locaties waar de oceaanstromingen een ringvormige beweging maken omdat het er windstil is, een zogenaamde gyre.
 
In de gyres is de concentratie plastic hoger dan in andere delen van de oceaan. Het is net als de pluizige stof dotten die zich verzamelen in de hoekjes van de kamer, daar waar niemand voorbij loopt om het stof te doen verplaatsen. Je ziet hetzelfde effect wel eens met drijvend plastic in de hoeken van kleine havens of sluizen.
 
In de oceaan bevinden zich verschillende verzamelplaatsen van plastic afval. Zo zijn er maar liefst 5 gyres waarvan één in de Noord Atlantische oceaan.
 
In de Stille Oceaan bevindt zich een gebied dat zoveel plastic omvat dat het de naam kunstofarchipel krijgt. De kunststofarchipel is niet te vergelijken met een drijvend plastic eiland. Je kunt er niet op lopen. De verontreiniging is hier eerder diffuus. Het plastic drijft zowel aan de wateroppervlakte als in de waterkolom daaronder, met gemak tot 10 m diepte, sommige stukken afhankelijk van het materiaal tot 50 m diepte. Dus niet al het plastic afval is zichtbaar vanaf een schip. Daarenboven is het plastic deels verweerd tot kleine stukjes.
 
 
 
Zo ziet plastic soep eruit © J.-van-Franeker-IMARES
 

Gaat plastic weg?

 
Geschatte afbraaktijden voor zwerfvuil in zee
 
Plastic heeft een geweldige maar meteen ook vervelende eigenschap: plastic wordt amper afgebroken door de natuur. Enkel door verbranding kan plastic echt weggewerkt worden. Dus als je plastic weggooit, blijft het rondslingeren, zowel aan land als op zee.
 
Afbraaktijden van plastic zijn sterk afhankelijk van de omstandigheden. We weten alvast dat afbraak en compostering in zee veel minder gunstig is als op het land. De temperatuur is er lager, er is minder zuurstof en UV-straling, ook met enkel anaerobe (geen lucht nodig) bacteriën verloopt het composteren nog zo traag. Een plastic zakje zou in zee tussen de 10 en 20 jaar nodig hebben om te worden afgebroken, afhankelijk van hoeveel zon en zuurstof aanwezig zijn om de afbraak te versnellen. Een van de meest taaie kunststoffen is ongetwijfeld nylon. Naar schatting zou een vislijn 600 jaar nodig hebben om af te breken.
 
In zee verbrokkelt plastic afval voornamelijk door de invloed van zout, UV-licht (fotodegradatie) en de werking van golven tot heel kleine deeltjes, tot op het  moleculair niveau van de polymeren. Echte degradatie houdt in dat de molecule tot zijn afzonderlijke bouwstenen (heel vaak C, N, O) uiteenvalt en dus volledig verdwijnt. In de natuur echter zijn er geen (biologische) processen die de bindingen binnen het plastic kunnen afbreken. Plastic , kan niet volledig worden afgebroken en blijft bestaan als microplastics (kleiner dan 1 mm) of zelfs nanopartikels, dat is kleiner dan een zandkorrel of zelfs dan het puntje van een naald.
 
Microplastics komen ook rechtstreeks in zee terecht. In sommige verzorgingsproducten zoals scrubs, tandpasta, lipbalsem of shampoo worden microplastics verwerkt. Deze zorgen voor een zachte schuring van je huid of tanden. Maar na gebruik belanden ze via onze rioleringssystemen in zee. Ze worden niet tegengehouden door de waterzuiveringsstations. Ook de plastic pellets blijken wel eens bij het overladen van een container in de haven in zee terecht te komen. En zelfs bij het wassen van synthetische kleding kan microplastic vrijkomen.
 
 
Microplastic deeltjes in tandpasta 30 µm © pelletwatch.org 
 
 
 
 

Groot plastic, groot probleem

 
Deze schildpad zat jaren vast in een plastic ring © inhabitat
 
Afval in zee doet meer dan doelloos ronddrijven.  Jaarlijks sterven er zo’n honderdduizend mariene zoogdieren door verstikking en inname van plastic. Dat is bijna evenveel als het aantal inwoners van Brugge. Plastic afval zorgt ook voor de dood van meer dan een miljoen zeevogels elk jaar; het aantal inwoners van Brussel.
 
De plastic ringen die ooit blikjes samenhielden groeiden uit tot een icoon van de plasticvervuiling. Op stranden spoelen dolfijnen, zeehonden en schildpadden aan met plastic rond hun nek, of vergroeid met hun lichaam. Ook al is de wetgeving ondertussen strenger, er drijft nog genoeg plastic rond om dieren te verstrikken en verstikken. Wanneer zeezoogdieren komen vast te zitten in verloren visnetten, kunnen zij niet meer naar de oppervlakte om te ademen. Zo’n spooknetten blijven doorvissen en trekken heel wat andere dieren aan die op hun beurt kunnen komen vast te zitten, en de cyclus gaat eindeloos verder...
 
In 2013 spoelde op het strand van Nieuwpoort een uitgehongerde dwergvinvis aan. Na autopsie bleek dat vier grote plastic zakken zijn maag hadden geblokkeerd. Een van die zakken had als opschrift: ‘gelieve te recycleren‘. Vele haaien en zoutwaterkrokodillen blijken ook een maag vol afval te hebben. Zij eten wat meer gevarieerd, zo vonden onderzoekers plastic jerrycans, stukken net tot kussens en regenjassen in hun maag terug. Smakelijk.
 
Je hoeft geen grote maag te hebben om afval te verorberen, sommige zeevogels blijken zich dood te eten door kleine stukjes plastic. Een ernstige situatie treffen we aan op het Midway Atoll, een koraaleiland dichtbij Hawaii dat geheel is afgesloten van enig menselijk contact. Onderzoekers vonden er honderden dode albatroskuikens die gevoederd zijn met kleine stukjes plastic. Ook in onze Noordzee stelt zich het plasticprobleem. Sinds de jaren ‘80 worden hier Noordse stormvogels bestudeerd. Zij zoeken hun eten exclusief op zee. De maaginhoud vertelt ons iets meer over de hoeveelheid afval op zee en hoe deze de laatste 40 jaar sterk is toegenomen. Belgische onderzoekers vonden in de magen van dode, aangespoelde Noordse Stormvogels gemiddeld 48 stukjes plastic terug.  Al die gekleurde witte en rode stukjes plastic moeten er heel lekker hebben uitgezien…
 
 
Albatros kuiken  op Midway Atoll  2009 © Chris Jordan
 
 
 

Klein plastic; ook groot probleem?

 
Microplastics aangetroffen in het zand aan de Belgische kust.
Er werden tot 390 deeltjes per kg zand aangetroffen.
© Michiel Claessens, Onderzoeksgroep Milieutoxicologie, UGent
 
Microplastic lijkt in vergelijking met grote stukken plastic op het eerste zicht heel wat minder schadelijk, maar deze minuscule deeltjes zorgen voor heel andere problemen. Het micro-formaat maakt microplastic juist macro-gevaarlijk.
 
Microplastics vervuilen het zeezand en het water in steeds grotere concentraties. Ze werden ondertussen in de meest afgelegen delen van de oceaan teruggevonden, tot 5000 m diepte. Daarenboven zijn ze al in de voedselketen beland. Microplastics worden aanzien voor voedseldeeltjes, of worden door filtervoeders gewoon samen met al de rest uit het water gefilterd. Recent Belgisch onderzoek toonde aan dat Noordzeemosselen gemiddeld één deeltje microplastic per gram vlees bevatten. Per portie mosselen, wat ongeveer driehonderd gram mosselvlees bevat, krijg je dus gemiddeld driehonderd stukjes microplastic binnen. Daarnaast zijn er nog  verschillende voorbeelden bekend van soorten die microplastic in hun lichaam hadden, zoals wadpieren, kreeften, zeepokken, stormvogels en zeehonden.
 
Onderzoekers zijn op dit moment volop bezig om uit te zoeken wat de gevolgen zijn van microplastics in de voedselketen. Ondertussen is bekend dat allerlei chemicaliën in zee, zoals pesticiden, dioxines of oestrogenen, zich in veel hogere concentraties dan het omliggende water aan plastic binden. Als een spons zuigen microplastics giftige verbindingen uit het water op. En deze toxines kunnen zich opstapelen in het vetweefsel van zeedieren.  Daarenboven komen er ook schadelijke stoffen zoals bisphenol-A vrij uit de plastics. Vissen die in een laboratorium een mix van polyethyleen en chemische toxines gevoederd kregen, ondervonden ernstige schade aan hun lever. Onderzoekers vermoeden dat de hele kleine deeltjes, die nog met moeite waar te nemen zijn op microscopisch niveau, de nanoplastics, misschien klein genoeg zijn om levende cellen binnen te dringen en ook hier mogelijks de werking ervan te verstoren.
 
 
Een mossel in de hoogst geteste concentratie.
De kleur van het water wordt veroorzaakt door de roze nanoplastics
© WageningenUR

Zwerfvuil op het strand

 
Er zijn veel goede redenen om geen afval achter te laten op het strand © Jimmy Kets
 
Ieder jaar kan je langs onze kustlijn zo’n 67.000 kilogram afval vinden, dat is gemiddeld 100 kg per kilometer strand. Meer dan 95% van het afval op onze stranden is  plastic. En daarvan bestaat 80% uit het halffabricaat plastic pellets. België scoort hiermee niet zo goed op de wereldlijst van meest vervuilde stranden. Gezien de grote hoeveelheid afval op het strand, zijn kustgemeentes genoodzaakt om de stranden met een machine te reinigen, anders zou geen toerist meer een voet op het strand zetten. Hiermee worden ook alle natuurlijke aanspoelsels opgeruimd.
 
Sommige stranden zijn een verzamelpunt van afval geworden, zonder dat het er wordt opgeruimd. Ook  in havens stapelt drijvend afval zich in hoekjes op. Ongeveer de helft van het afval in zee is afkomstig van het land. Het zijn vooral de grote rivieren die plastic afval meevoeren naar zee. Zo brengt de Maas gemiddeld 15,000 stukjes plastic (tussen 3,2 mm en 25 mm per uur) naar zee, dit terwijl de Maas als een vrij schone rivier wordt beschouwd. Onderzoekers schatten dat 10% van wat er nieuw geproduceerd wordt aan plastic producten in zee belandt. Dat komt neer op 28 miljoen ton plastic  per jaar. Plastic afval is goed voor zo’n 60 a 80 % van het afval in zee, daarnaast vinden we ook glas en metalen voorwerpen tussen het afval terug.
 
Eén van de meest recente afvaltragedies is ongetwijfeld de tsunami in 2011 die zowel eigendommen van kustbewoners als grote stukken van de kustinfrastructuur mee de oceaan in. sleurde. De Japanse regering schatte dat er van de 5 miljoen ton voorwerpen die in zee zijn terecht gekomen, zo’n 70% in de diepe canyon voor de kust is gezonken en de rest, zo’n 1,5 miljoen afval, in de Stille Oceaan mee op de stromingen drijft naar de kunststofarchipel of richting de Amerikaans westkust.
 
Wie zal dit allemaal opruimen? Of anders verwoord, hoe kunnen we ervoor zorgen dat minstens een deel van het afval uit zee wordt verwijderd?
 
 
Zwerfvuil in zee na de tsunami in Japan 2011 © Reuters

Opgeruimd staat netjes

 
 
Fishing for litter © Marlisco.eu
 
Kunnen we de oceaan nog opruimen ?
 
Vissers krijgen tijdens het vissen heel wat afval in hun netten, in de Noordzee blijkt dit jaarlijks over zo’n 1.000.000 kilogram te gaan. In plaats van dit  terug overboord te gooien worden vissers door middel van een beloning aangemoedigd  om het zwerfvuil terug mee naar land te nemen. Voor het ruimen van drijfafval worden vissersschepen speciaal uitgerust met grote afvalzakken. Zo kan het afval al aan boord worden gesorteerd. Sommige van deze schepen gaan ook doelgericht op afval vissen op dagen dat er niet mag worden gevist. Het nadeel van dergelijke initiatieven is dat er overheidsgeld nodig is om de vissers te belonen. Tenzij plastic uit zee economisch waardevol wordt.
 
Een 17-jarige studente uit Cairo ontdekte in 2012 alvast hoe van plastic biodiesel te maken d.m.v. bentoniet kleimineralen (die we terugvinden in kattenbakvulling)  om plastic op een vrij goedkope manier af te breken. De 19-jarige Nederlandse student Boyan Slat won enkele prijzen met zijn project ‘Ocean Cleanup’ waarbij recylagestations op zee het ronddrijvend plastic uit het water filteren. Het afval zou in theorie kunnen dienen om duurzame apparaten te produceren. Zo heeft een Zweedse fabrikant in 2011 stofzuigers gemaakt uit 70% gerecycleerd plastic zwerfvuil uit. Een Belgisch bedrijf startte begin 2012 een project op met een Brits recyclagebedrijf om plastic afval uit zee te vissen en te recycleren tot nieuwe verpakkingen.
 
De grote rendabele oplossingen om zwerfvuil uit de oceaan te ruimen zijn vandaag nog niet op de markt, en zeker niet om de microplastics uit de oceaan te halen. Maar we hoeven hierop niet te wachten. Laten we alvast beginnen met zelf een steentje bij te dragen aan een meer propere oceaan.
 
 
Recylagestations op zee vangen zwerfvuil op  © The Ocean Cleanup

Kan ik wat doen?

Herbruikbare boodschappentas © VLIZ
 
Wat valt er onder het motto, alle kleine beetjes helpen, te doen aan dit probleem? Stap één is minder plastic gebruiken! In de VSA promoten ze hiervoor de 4 R’s  strategie:
 
Refuse (Weiger): Mijd de producten die overmatig verpakt zijn. Koekjes blijven ook lekker in een brooddoos in plaat van in een zakje per stuk. Moeten alle groenten die je koopt hun eigen plastic zakje hebben? Kijk ook na of je scrubs, tandpasta en allerhande cosmetica geen plastics bevatten, er zijn genoeg alternatieven.
Reduce (Verminder): Uiteraard neem je liever je rugzak mee naar de winkel dan dat je 4 plastic zakjes moet kopen, ook al de tassen in de supermarkt gemaakt van bioplastic.
Re-use (Hergebruik): Een drinkfles opvullen uit een grote fles spaart naast plastic trouwens ook nog eens geld uit. Helemaal fantastisch is grote glazen flessen gebruiken.
Recycle: (Recycleer): Neem eens de tijd om voor eens en altijd na te gaan welk afval in welke zak moet. Alleen zo kan maximaal, efficiënt en degelijk gerecycleerd worden.
En zelf kunnen we er nog aan toevoegen; plastics die niet kunnen gerecycleerd worden, horen na gebruik in de vuilbak te belanden, of naar het containerpark te worden gebracht. Gooi geen flesjes of verpakkingen op straat, niet door het raam van de auto, laat ze niet achter in het park, en zeker niet op het strand. 
 
Als al deze regels toegepast worden zal er al heel wat minder plastic verloren gaan. Plastic blijft een fantastisch en belangrijk materiaal met vele nuttige toepassingen, het is aan ons om ervoor te zorgen dat het niet in het milieu terecht komt.
 
750.000 stuks drankflesjes  werden op Rock Werchter  verzameld om te recycleren © SITA