Eindeloos PET recyclen met Ioniqa’s revolutionaire technologie

Actie vereist

Jaarlijks wordt wereldwijd ongeveer 320 tot 350 miljoen ton plastic geproduceerd, waarvan 60 miljoen ton in Europa. Ongeveer de helft daarvan is bestemd voor eenmalig gebruik. Door de toenemende schaarste aan natuurlijke bronnen en de milieu-uitdagingen die plastic met zich meebrengt, is het cruciaal om efficiënt om te gaan met plastic én oplossingen te vinden om de kunststofketen te sluiten.

Circulaire verpakkingen

In 2017 heeft Unilever een doel gesteld om tegen 2025 alleen nog plastic verpakkingen te gebruiken die volledig herbruikbaar, recyclebaar of composteerbaar zijn. Het doel gaat verder dan Unilever en is erop gericht de industrie in beweging te brengen en het tempo naar een circulaire economie voor verpakkingen te versnellen. De technologie van Ioniqa speelt hierin een belangrijke rol.

Ionendeeltjes

Ioniqa Technologies werd bijna 10 jaar geleden opgericht in het laboratorium in Eindhoven als spin-off van de TU Eindhoven en het Nederlands Polymeer Instituut. De kennis van magnetische materialen en scheidingsprocessen vormde de basis voor de baanbrekende technologie. “Een student was erin geslaagd ionendeeltjes langere tijd in oplossing te houden”, blikt oprichter/CEO Tonnis Hooghoudt terug. “Vanuit die innovatie zijn we op zoek gegaan naar een kansrijke, maatschappelijk relevante toepassing. Na wat omzwervingen kwamen we op het idee om onze ionenoplossing in te zetten als katalysator voor het afbreken van PET, polyethyleentereftalaat.”

Groot segment

PET is een groot segment binnen de plasticindustrie. “Van alle afgedankte plastic hergebruiken we wereldwijd nog maar zo’n 10 tot 20 procent”, aldus Hooghoudt. “De rest belandt in de verbrandingsoven, op de vuilstort of in de vrije natuur. Met als bekendste en schrijnendste voorbeeld de plastic soep.”

Weinig gerecycled

Er zijn verschillende redenen waarom plastic nog maar zo weinig wordt gerecycled. Veel landen hebben een gebrekkige of zelfs helemaal geen infrastructuur voor het inzamelen van plastic. Bovendien kost recycling geld en bevatten veel verpakkingen onzuiverheden, zoals kleurstoffen, wat hoogwaardige toepassing in de weg staat.

"De traditionele, mechanische recyclebedrijven kunnen alleen zuivere plasticstromen verwerken, bijvoorbeeld van statiegeldflessen. Ioniqa’s chemische recyclemethode daarentegen verwerkt álle PET-plastics. Dus ook die met een kleurtje of die in zee hebben gelegen."

Zuiver op de graad

Het unieke aan Ioniqa’s technologie is dat deze alle onzuiverheden uit gebruikt PET-plastic kan halen. “Wat overblijft is een pure grondstof, met dezelfde kwaliteit als plastic op basis van olie”, zegt Hooghoudt. “Hiervan kunnen fabrikanten vervolgens weer hun eigen plastics maken; voor allerlei toepassingen en zonder in te grijpen in hun gangbare productieprocessen.”

Opportunistisch

“Het afbreken van plastic is op zich niets nieuws; de crux zit ’m erin om dat zuiver én betaalbaar te doen. Onze slimme vloeistof werkt als een katalysator waardoor ons proces ook nog eens erg energie-efficiënt en uiteindelijk ook betaalbaar is. Dat laatste is essentieel. Want wanneer je geen concurrerende prijs kunt bieden, keert de markt – heel opportunistisch – terug naar olie als bron voor plastic.”

Gamechanger

In 2013 vond Ioniqa de tijd rijp om met de technologie naar de markt te gaan. “Uit de reacties van producenten merkten we al snel dat we een gamechanger in handen hadden”, vertelt Hooghoudt. “Maar diezelfde markt was ook terughoudend: ‘een prachtige innovatie, maar kom nog maar eens terug als jullie dat mooie eindproduct ook echt kunnen leveren.’ Pas toen we waren opgeschaald van milliliters in het lab, naar 1000 liter in onze demonstratiefabriek in Plant One, kwamen grote merken hun eigen PET-verpakkingen bij ons testen.”

"We wonnen niet, maar kregen toch de hoofdprijs: Unilevers belofte om onze launching customer te worden."

In de demonstratiefabriek in Plant One Rotterdam test Ioniqa haar revolutionaire technologie. Medio 2019 verwacht Ioniqa haar fabriek te openen.

Go for business

In die eerste jaren van opschalen, moest Ioniqa wel het hoofd boven water zien te houden. “Dat was lang niet altijd makkelijk”, aldus Hooghoudt. “Als start-up heb je natuurlijk niet de beschikking over veel geld. Je hebt immers nog geen winnend business model met marge. Daarom is het ook zo belangrijk dat je meteen een markt vindt bij de technologie die je ontwikkelt. De samenwerking met Unilever was een cruciale stap voor ons bedrijf: het was onze go for business.”

De hoofdprijs

De basis voor deze samenwerking werd gelegd in 2016. “Toen presenteerden we onze technologie in de finale van de jaarlijkse Unilever Research Prijzen in Vlaardingen”, blikt Hooghoudt terug. “En hoewel we die niet wonnen, kregen we toch de hoofdprijs: veel exposure voor onze innovatie bij de voltallige Unilever-board, onder wie Paul Polman. En de belangrijke belofte om onze launching customer te worden.”

Eerste paaltje

“Unilever heeft echt haar leiderschapsrol genomen door tussentijds in te stappen en in onze technologie te investeren met mensen en middelen”, zegt Hooghoudt. “En dat is echt bijzonder, want de meeste bedrijven wachten liever tot een innovatie helemaal is ‘doorgeschaald’. En door als eerste partij het afnamecontract te tekenen, heeft ze ook partner Indorama ervan overtuigd dat onze techniek betrouwbaar is en écht een verschil kan maken.”

Hellmann’s fles

De eerste fase van de samenwerking tussen de drie bestond onder meer uit het valideren en testen van de technologie voor gebruik in voedselverpakkingen. Hooghoudt: “Wij hadden immers nog nooit een plastic fles gemaakt van onze feedstock (zuivere grondstof); laat staan één die geschikt is voor voedseltoepassing. Het ontwikkelen van een verpakking die geschikt is voor voeding is de ultieme beproeving. De eerste Hellmann’s-mayonaisefles was hét bewijs dat we een echt eindproduct konden maken uit plastic afvalmateriaal.”

Schonere wereld

Met de technologie draagt Ioniqa daadwerkelijk bij aan een schonere wereld. Die wetenschap maakt Hooghoudts werk mooier en relevant, vindt hij. “De drijfveer om vanuit niets iets te maken, zit in me. Maar dat we met onze technologie nu een actueel probleem oplossen, dát is de reden dat ik iedere morgen om half zes opsta. Tegen mijn jongste dochter zei ik een aantal jaren geleden al: ‘die onesie van fleece die jij nu aanhebt, die kunnen wij recyclen. En niet zomaar recyclen; we maken er een nieuwe petfles van!”

Met de techniek van Ioniqa worden alle onzuiverheden, zoals kleurstoffen, uit gebruikt PET-plastic gehaald. Wat je overhoudt, is een pure grondstof met dezelfde kwaliteit als plastic op basis van olie.

Waarde behouden

Hooghoudt heeft veel vertrouwen in de circulaire economie. “Die zal er straks toe leiden dat al het plastic zal worden ingezameld en dat het zijn waarde behoudt na gebruik door de consument. Daartoe moeten we natuurlijk wel bereid zijn om samen te werken in een goed economisch model. Al het plastic dat we produceren – of dat nu mét of zonder olie is – moeten we opnieuw inzetten.”

"Ik geloof oprecht dat wij ertoe in staat zijn om de plastic puinhoop die we maakten ook weer op te ruimen."

Optimistisch

Hooghoudt gelooft overigens niet dat de overheid en/of plasticindustrie consumenten kan voorschrijven welke typen plastics zij moeten gebruiken. “Dat wil de consument zelf bepalen. En dat vind ik ook mooi. Dus moeten we er samen voor zorgen dat we beschikken over de juiste technieken die hergebruik mogelijk maken. Ik ben sowieso optimistisch over de innovatiekracht en creativiteit van de mens. Ik geloof echt dat wij ertoe in staat zijn de plastic puinhoop die we maakten ook weer op te ruimen.”

From scratch

Naast de ontwikkeling van nieuwe technologieën, zullen bedrijven bij het ontwerp van hun producten en verpakkingen al rekening moeten houden met recycling om de circulaire economie mogelijk te maken. “Ik maak iets, ik gebruik het en ik hergebruik het, moet nog meer tussen de oren komen”, aldus Hooghoudt. “Die bereidheid bij producenten is er zeker, maar er is nog wel werk aan de winkel. Er zijn nog steeds bedrijven die bijvoorbeeld niet de exacte samenstelling kennen van de materialen die zij gebruiken.”

Doodzonde

Hooghoudt vervolgt: “Waar ik ook nog uitdagingen zie, is bij de inzameling en organisatie van de grondstoffen voor ons productieproces. Tussen de 80 en 90 procent van het gebruikte plastic verdwijnt momenteel gewoon. Dat is doodzonde, want voor ons is het een kostbare grondstof. Dat moet anders en beter georganiseerd worden, als we de recycling omhoog willen brengen van 51 procent in Nederland naar 100 procent.”

"We verwerken het plastic niet omdat het er niet is, en het is er niet omdat we het niet verwerken. Maar de markt is er helemaal klaar voor om deze vicieuze cirkel te doorbreken."

Materiaalstromen van afval sorteren

Heeft Hooghoudt een idee over hoe we dat voor elkaar kunnen krijgen? “Ik denk bijvoorbeeld aan grote hubs waar materiaalstromen van afval samenkomen en gesorteerd worden in monostromen, zoals PET.

Hier in de Rotterdamse haven komt bijvoorbeeld ook plastic binnen uit andere landen, maar dat gaat zo de verbrandingsoven in. Wanneer je daar een scheidingsinstallatie voor zet, heb je meteen honderden kilotonnen aan feedstock beschikbaar. Op die manier kan Nederland ook zijn leiderschapsrol versterken – Nederland behoort tot de top 5 van Europa op het gebied van plasticrecycling – en de keten verder aanjagen. Want plasticverwerkers zullen zich dáár vestigen waar de grondstoffen zijn.”

Vicieuze cirkel

“We verwerken het plastic niet omdat het er niet is, en het is er niet omdat we het niet verwerken. Maar de markt is er helemaal klaar voor om deze vicieuze cirkel te doorbreken”, meent Hooghoudt. De overheid en het bedrijfsleven hebben hierin ook een belanrgijke rol. De keten moet verder worden aangejaagd. Bijvoorbeeld met samenwerkingsverbanden als het Nationaal Grondstoffenakkoord dat Unilever in 2017 ondertekende. Daarnaast is de rol van een centrale organisatie, zoals het Afvalfonds Verpakkingen, belangrijk, net als andere (overheids)stimuleringen om meer materialen te recyclen.

"Als de fabriek straks draait, hebben we een huzarenstuk geleverd. Met maar 20 man produceren we dan iets wat nog nooit iemand heeft gedaan!"

Voldoende feedstock

“Daarnaast moeten bedrijven ook nadenken over waar reststromen na gebruik naartoe gaan”, vervolgt Hooghoudt. “Gelukkig zien we dat steeds meer grote merken hierin hun verantwoordelijkheid nemen en de noodzaak voelen om de recyclestroom op gang te brengen.” Ook de consument heeft natuurlijk ook een sleutelrol. Die moet de discipline hebben om gebruikt plastic in te leveren. “Alleen dan hebben wij straks voldoende feedstock om aan onze processen toe te voegen!”

10 kiloton upcyclen

“Wanneer de eerste PET-flessen gemaakt van Ioniqa’s grondstof in de schappen liggen? De financiering en de locatie voor onze eerste fabriek zijn inmiddels rond”, zegt Hooghoudt trots. “De Ioniqa-fabriek in Geleen komt in een nieuwe hal die eind dit jaar klaar zal zijn.

In het eerste halfjaar van 2019 worden de fabrieksinstallaties geplaatst en daarna volgt het opstartproces. Volgend jaar zomer moet de fabriek die 10 kiloton PET-plastic grondstoffen op continue basis kan upcyclen volop draaien. 24/7. Als dat zo ver is, hebben we een huzarenstuk geleverd. Met maar 20 man produceren we dan iets wat nog nooit iemand heeft gedaan!”

Licenties

“De volgende stap is onze technologie licenseren, zodat andere partijen deze in eigen huis kunnen gebruiken. Bij het opzetten en managen van nieuwe fabrieken, zien we namelijk geen rol voor onszelf weggelegd. Dat laten we over aan kapitaalkrachtige wereldwijd opererende partijen. Anders zitten we zelf verdere opschaling in de weg.”

Andere moeilijke plastics

Dat betekent natuurlijk niet dat Hooghoudt en zijn collega’s straks achterover zullen gaan leunen. “Als ons proces voor voedselverpakkingen eenmaal loopt, willen we met onze technologie ook toepassingen ontwikkelen voor andere soorten moeilijk te recyclen plastics. We weten al dat we dat heel goed kunnen. Denk aan: polyester, kleding en allerlei biobased materialen; plastic gemaakt van bijvoorbeeld suiker of cellulose. De mogelijkheden zijn – net als onze petflessen straks – eindeloos!”

“De technologie van Ioniqa is baanbrekend en een erg belangrijke stap in de circulaire economie”, aldus Lou Lievense, Global Vice President R&D bij Unilever. “Wij als Unilever hebben in 2017 toegezegd dat we voor onze producten tegen 2025 alleen nog plastic verpakkingen zullen gebruiken die volledig herbruikbaar, recyclebaar of composteerbaar zijn, om het tempo naar een circulaire economie te versnellen.”

Circulaire verpakkingen

“Plastic verpakkingen behandelen als waardevolle hulpbron en er na gebruik verantwoordelijk en efficiënt mee omgaan is topprioriteit bij het behalen van de duurzaamheidsdoelstellingen in het Unilever Sustainable Living Plan. We willen af van het ‘take-make-dispose’-consumptiemodel dat we momenteel hebben. En we willen alleen nog verpakkingen maken die passen binnen een circulaire wereld.”

Oneindig recyclen

“Met de Ioniqa-technologie kunnen we de industrie nu transformeren naar een circulaire economie voor PET-plastic. De technologie maakt het immers mogelijk om PET-materiaal te recyclen. Sterker nog, we kunnen nu al het PET-materiaal – van gekleurd plastic, vleesschaaltjes en non-foodmateriaal – oneindig lang recyclen tot voedselveilig virgin plastic!”

"We willen de technologie bewust niet voor onszelf houden, maar delen met anderen en wereldwijd promoten."

Revolutie

“Hoewel we als Unilever een belangrijke bijdrage hebben geleverd in het opschalen van deze technologie, willen we de technologie bewust niet voor onszelf houden, maar delen met anderen en wereldwijd promoten. Pas dan gaat de technologie echt op schaal een verschil maken en daadwerkelijk de impact hebben die we willen bereiken. Wij geloven namelijk dat deze technologie de potentie heeft een revolutie teweeg te brengen in plasticrecycling en de transformatie van de industrie. We verwachten dat de innovatie een effectieve PET-plastic-economie zal voortbrengen, die de plasticinzameling zal doen groeien en het ‘weglekken’ van plastic in het milieu zal verminderen.”

Groot vertrouwen

“Hoewel de technologie helemaal nieuw is, bestaat er een groot vertrouwen dat deze op industriële schaal kan worden uitgerold. Dit is gebaseerd op het succes van ons eerdere werk, waarbij we gezamenlijk alle belangrijke stappen in het opschalen van het proces hebben doorlopen. De industriële implementatie wordt ondersteund met de ruime expertise van Indorama. Als wereldwijde marktleider in PET-productie heeft zij alle kennis en kunde in huis om voedselveilig, virgin PET te produceren van de grondstof die Ioniqa levert.”

Infographic van fles tot fles (TMP 872.77 KB)

Meer informatie

Lees ook het artikel ‘Plastic met een missie - Unilever wil 100% recyclebare plastic verpakkingen’.

En: Unilever committeert zich aan 100% recyclebare plastic verpakkingen in 2025

Bekijk video ‘belang van circulaire economie’ van partner MacArthur Foundation