Is Gewichtsvermindering Altijd CO2 Reductie?
Centraal in de strijd tegen de opwarming van de aarde, en in lijn met de doelen van de Klimaatakkoord van Parijsis de uitdaging om de uitstoot van broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen, met name de uitstoot van kooldioxide (CO2). Van de vele strategieën die de afgelopen tien jaar op het gebied van wetenschap en technologie zijn ontwikkeld, is er één veelvoorkomend: de vermindering van kooldioxide in productieprocessen, met de kunststofindustrie voorop. Er wordt algemeen aangenomen dat door het gewicht van plastic producten te verminderen, we inherent minder CO2 uitstoten, omdat er minder grondstoffen en energie nodig zijn. Maar is deze aanname geworteld in de realiteit? Dit artikel geeft een overzicht van de genuanceerde relatie tussen het gewicht van plastic en de emissietrends die gepaard gaan met de productie ervan, en verkent tegelijkertijd de fijne kneepjes van CO2-reductie en biedt inzicht in duurzame praktijken.
De Oppervlaktelogica
De vorming van ons begrip begint met de benadering van CO2-reductie. Het uiteindelijke doel is het minimaliseren van het aandeel van koolstofdioxide dat vrijkomt in de atmosfeer, emissies die voornamelijk het gevolg zijn van menselijke activiteiten. Als gevolg van uitgebreid onderzoek op het gebied van duurzame energie is een prangende vraag naar voren gekomen: hoe kunnen we de kloof tussen theoretisch begrip en tastbare vermindering van kooldioxide in de praktijk effectief overbruggen?
Er zijn meerdere benaderingen voor CO2-reductie. Op Google vind je veel over elektrochemische reductie, waarbij de uitdaging wordt aangegaan door een methode te bieden om de CO2 te gebruiken of op te slaan. In deze blogpost richten we ons op de vermindering in relatie tot productontwerp. In de context van kunststoffen lijkt de logica ongecompliceerd: als een kunststof product wordt gemaakt van minder materiaal en dus minder weegt, zou dat natuurlijk moeten leiden tot een lagere CO2-uitstoot tijdens de productie. We moeten ons echter afvragen of deze veronderstelling altijd juist is. Het verband tussen het gewicht van plastic producten en hun koolstofvoetafdruk lijkt eenvoudig:
1. Minder Materiaal
Het meest directe voordeel van lichtere kunststofproducten is het verminderde grondstoffenverbruik. Dit betekent:
- Minder grondstoffen: Als er minder plastic wordt geproduceerd, worden er minder grondstoffen aan de aarde onttrokken, wat leidt tot minder aantasting van het milieu en verlies van habitats.
- Verminderde verwerking: Minder materiaal vereist minder verwerking. Hierdoor kan er minder energie en water worden gebruikt tijdens de raffinage- en voorbereidingsfasen.
2. Energie Besparing
Een lager gewicht betekent meestal een lagere energiebehoefte in meerdere stadia:
- Productie: Voor de productie van lichtere producten is vaak minder energie nodig, vooral als het gaat om verwarmings- en gietprocessen.
- Transport: Lichtere producten betekenen lichtere ladingen. Of ze nu worden vervoerd door vrachtwagens, schepen of vliegtuigen, er wordt minder brandstof verbruikt, wat leidt tot minder uitstoot.
- Afval: Lichtere kunststoffen zouden in theorie minder energie nodig kunnen hebben voor recycling of andere afval verwerkingsmethoden, hoewel dit kan variëren op basis van het type kunststof en de techniek die wordt gebruikt.
3. Afval Vermindering
Bij veel kunststofproducten is het gewicht direct gekoppeld aan het volume. Lichtgewicht kunststoffen kunnen dus leiden tot:
- Minder afval ruimte: Een kleiner volume betekent dat we minder ruimte nodig hebben om deze producten te storten.
- Minder vervuiling: Met minder afval is er minder kans dat plastic in het milieu terechtkomt, waardoor de bodem- en watervervuiling afneemt.
De huidige afvalbeheer hiërarchie van de U.S. EPA en een visuele voorstelling van het kader van de drie R's. Bron: De conversatie.
Wat is elektrochemische CO2-reductie?
Elektrochemische reductie is de baanbrekende aanpak om CO₂ terug om te zetten in bruikbare energiebronnen. De katalysatoren die in dit proces worden gebruikt, met name op koperen oppervlakken, hebben een verrassende competentie laten zien voor de elektrochemische reductie van kooldioxide.
Dr. Seifitokaldani, een wetenschapper die voor het eerst de belangrijke rol benadrukte die dioxidematerialen spelen bij het verbeteren van dit proces. Door de unieke eigenschappen van deze materialen heeft de omzetting van CO₂ in waterige oplossingen een hogere energie-efficiëntie bereikt dan traditionele methoden, wat leidt tot een groot rendement.
Hoe bereiken deze katalysatoren zulke resultaten? Het antwoord ligt in de complexiteit van het elektrochemische CO₂-reductieproces. Elektrochemische reductie, vooral de elektrochemische reductie van CO₂ tot ethyleen, mierenzuur en andere waardevolle producten, is sterk afhankelijk van het vermogen van de katalysator om de reactie te moduleren. Om CO₂-reductie efficiënt te laten verlopen, moet de energie-input groter zijn dan de output. Toch is het de moeite waard om op te merken dat bij bepaalde methoden de energie-input lager blijkt te zijn dan de gewenste output, wat duidt op ruimte voor verbetering.
Een van de hoogtepunten van het onderzoek van Dr. Seifitokaldani is het gebruik van elektrokatalytische reductie. Lange tijd werd de reductie van CO₂, vooral tot CO en andere bijproducten, uitgevoerd met methoden die niet energie-efficiënt genoeg waren. Maar met de vooruitgang in elektrochemische reductietechnieken en de juiste keuze van katalysatoren, houdt de omzetting van CO₂ nu de belofte in dat het onze afhankelijkheid van niet-hernieuwbare energiebronnen kan verminderen.
Dieper Graven: Niet alle Verminderingen zijn Gelijk
Maar hoewel bovenstaande punten een basis leggen voor de aanname, ligt de relatie tussen het gewicht van plastic en CO2-uitstoot genuanceerder. De keuze van het productieproces, duurzaamheid, recyclebaarheid en consumentengedrag spelen allemaal een belangrijke rol. In de aanwezigheid van geavanceerde wetenschap en technologie zijn veel landen hun kunststofproductieprocessen aan het herzien.
1. Complexiteit van de productie
Het gaat niet altijd om kwantiteit, maar ook om kwaliteit.
- Geavanceerde technieken: Het produceren van dunnere of lichtere kunststoffen kan geavanceerde productietechnieken vereisen, die soms meer energie verbruiken dan traditionele methoden.
- Additieven en behandelingen: Om de sterkte van dunnere kunststoffen te behouden, kunnen fabrikanten extra chemicaliën of behandelingen gebruiken, die hun eigen impact op het milieu kunnen hebben en de recyclebaarheid kunnen verminderen.
2. Zorgen over duurzaamheid
Hoewel lichtgewicht gunstig klinkt, kan het een tweesnijdend zwaard zijn.
- Kortere levensduur van het product: Lichtere kunststoffen kunnen breken of slijten, waardoor consumenten ze vaker moeten vervangen. Minder materiaal gebruiken werkt dus alleen met een geoptimaliseerd ontwerp voor de beoogde functies.
- Verhoogde productie: Ironisch genoeg kan dit op de lange termijn leiden tot meer productie, waardoor de aanvankelijke voordelen van een lager gewicht teniet worden gedaan.
3. Problemen met recyclebaarheid
Niet alle kunststoffen zijn gelijk, vooral niet als het gaat om recycling.
- Complexe structuren: Sommige lichtgewicht kunststoffen, zoals meerlaagse verpakkingen, zijn moeilijk te recyclen omdat ze verschillende soorten kunststoffen combineren.
- Vervuilingsrisico's: Gemengde of gemengde kunststoffen kunnen recyclingstromen vervuilen, waardoor het proces inefficiënt wordt of zelfs leidt tot het afkeuren en afvoeren van grote partijen.
"Alleen focussen op gewichtsvermindering is duurzaamheid 1.0 en achterhaald. Dit resulteerde in niet-recyclebare meerlaagse kunststoffen, waardoor een nieuw probleem ontstond."
Bart Bleijerveld – Verpakkingsdeskundige bij Better Future Factory
In de praktijk
Er zijn succesverhalen, met name binnen de Europese Unie, waar baanbrekend werk is verricht met betrekking tot bepaalde regelgeving op dit gebied. Zoals blijkt uit verschillende rapporten is dit in deze scenario's het geval:
1. Flessen
Veel bedrijven zijn erin geslaagd het gewicht van plastic flessen te verlagen door minder materiaal te gebruiken zonder de functionaliteit van de fles aan te tasten. Een andere voorbeeld is met champagneflessen, maar wie wil er champagne drinken uit een plastic fles?
2. Verpakking
Bepaalde lichtgewicht plastic verpakkingsoplossingen in Nederland hebben bewezen zowel effectief te zijn in bescherming als efficiënt in materiaalgebruik.
3. Van fles naar zakje door Better Future Factory
Een goed voorbeeld is ook te vinden bij Better Future Factory. We hebben de bulkverpakkingen van Hum Nutrition opnieuw ontworpen als onderdeel van een vernieuwde verpakkingsstrategie. Het vorige ontwerp, links weergegeven, bestond uit een omvangrijke, relatief zware wegwerppot. Het innovatieve nieuwe ontwerp, dat in het midden wordt weergegeven, introduceert echter een monomateriaal, recyclebaar zakje voor het poeder, aangevuld met een optie voor klanten om een hervulbare pot te ontvangen.
Deze duurzame verschuiving sluit niet alleen aan bij milieuoverwegingen, maar biedt ook een aanlokkelijke mogelijkheid om merkloyaliteit te bevorderen. Door de hervulbare pot tegen een gereduceerde prijs aan te bieden aan nieuwe klanten, wordt de weg vrijgemaakt voor de introductie van loyaliteitsprogramma's, waardoor klanten aan het merk worden gebonden door middel van waardegedreven, milieubewuste aanbiedingen.
Oude HUM verpakking. Bron: HUM.
Nieuw lichtgewicht zakje. Bron: Better Future Factory
Nieuw hervulbaar potje. Bron: Better Future Factory
Van Weegschaal naar Oplossingen
Om de uitstoot van broeikasgassen door kunststoffen en dus de koolstofvoetafdruk echt te verminderen, zoals vermeld in het Klimaatakkoord van Parijs, is een holistische aanpak nodig. In de context van het aantal plastic producten dat in omloop is, omvat de reis naar vermindering van CO2 in de toekomst:
1. Life Cycle Analysis
De volledige levenscyclus van een kunststofproduct begrijpen, van de winning van grondstoffen tot het einde van de levenscyclus en een nieuwe cyclus via recycling of een andere route.
2. Bewustzijn van de Consument
Consumenten voorlichten over de complexiteit van kunststoffen en koolstofvoetafdrukken kan de vraag naar duurzame producten en duurzaam gebruik stimuleren (bijv. navulling in combinatie met lichtgewicht verpakking).
3. Houd rekening met alternatieven voor een eerlijke vergelijking
Plastic heeft niet altijd de voorkeur, dus voortdurend onderzoek naar duurzame alternatieven voor plastic en vergelijking met andere lichtgewicht materialen zoals papier is van het grootste belang.
Tot Slot
Hoewel het gewicht van plastic producten een rol speelt in de CO2-uitstoot, is het essentieel om verder te kijken dan de weegschaal. De reis naar een duurzame plastic toekomst is veelzijdig en vereist samenwerking, innovatie en de bereidheid om onze aannames in twijfel te trekken. Bij Better Future Factory belichamen we deze holistische visie in elk project dat we ondernemen. Als onze missie u aanspreekt en u wilt onderzoeken hoe uw bedrijf deel kan uitmaken van deze revolutionaire reis, nodigen wij u uit om contact met ons op te nemen. Laten we een zinvol gesprek beginnen op weg naar een betere toekomst!
