Met kritiek op het gebruik van plastic en de duurzaamheidsdoelen hoger op de agenda, helpt een groot onderzoeksproject van Wageningen University & Research kastelers om weloverwogen keuzes over plastic te maken op basis van wetenschap. Het onlangs afgeronde project Circulair Gebruik van Kunststoffen in de Land- en Tuinbouw levert praktische resultaten op, waaronder volledig geteste biologisch afbreekbare teeltzakken en bloemennetten. Deze bewijzen dat circulaire alternatieven kunnen presteren als conventionele materialen, terwijl ze aanzienlijk betere oplossingen bieden aan het einde van hun levensduur.
"We wilden de centrale vraag beetpakken: wat is de meest circulaire en duurzame keuze voor een plastic product in de land- of tuinbouw?" zegt Wouter Post van Wageningen Food & Biobased Research. "Maar we ontdekten dat het antwoord afhankelijk is van het product en de teelt; het hangt af van het gewas, het productiesysteem, en hoe het materiaal wordt gebruikt en weggegooid."
Twee functionele prototypes: teeltzak en bloemennet
In samenwerking met zeven industriële partners richtte het onderzoeksteam zich tijdens hun driejarige onderzoek op zeven verschillende plastic producten die veel in kassen worden gebruikt. Teeltzakken en ondersteunende bloemennetten waren persoonlijke hoogtepunten voor Wouter uit deze zeven, omdat ze precies lieten zien wat ze met het project wilden bereiken. Deze werden gekozen vanwege hun alomtegenwoordigheid en de technische complexiteit van het vervangen ervan door biologisch afbreekbare alternatieven.
Bij teeltzakken, momenteel gemaakt van polyethyleen, lag de uitdaging in het ontwikkelen van een biologisch afbreekbare folie die voldoende mechanische sterkte, vochtbestendigheid en voedingsbarrière-eigenschappen kon behouden gedurende een gehele tomatenteeltcyclus. Onderzoekers van Wageningen's Food & Biobased Research ontwikkelden het materiaal, maakten prototypes en testten fysieke eigenschappen zoals stijfheid, treksterkte en waterdampdoorlatendheid.
"We hebben de materialen vervolgens overgedragen aan Wageningen Greenhouse Horticulture, waar ze in een echte tomatenproductie werden getest," deelt Wouter. "We toonden aan dat de tomatenteelt net zo goed presteerde in de biologisch afbreekbare zak als in een conventionele."
Na de oogst werden de zakken blootgesteld aan industriële composteringsomstandigheden. Het materiaal breekt volledig biologisch af en voldoet aan de EN 13432-standaarden, wat bewijst dat circulariteit kan worden bereikt zonder prestatiedaling.
Het tweede geval betrof bloemennetten, met name in freesia's, waar netten vaak in de grond achterblijven na de oogst en als afval worden beschouwd. Huidige polypropyleen of polyethyleen netten breken niet af en kunnen op de langetermijnbodemverontreiniging veroorzaken.
"Bij een ander van de zeven producten, grasnetten, was de eis nog complexer: het materiaal moest tot een jaar in de grond functioneren, maar daarna snel biologisch afbreekbaar zijn," legt Wouter uit. "We ontwikkelden een net van biologisch afbreekbare polymeren, bevestigden de sterkte en levensduur in de teeltcyclus, en valideerden dat het snel degradeerde wanneer blootgesteld aan composteer- of vochtige bodemmicrobiële activiteit."
Een dubbele-lab aanpak: materiaal- en teeltwetenschap
Het project werd uitgevoerd door twee afdelingen van Wageningen Research: Food & Biobased Research, die zich richtte op het ontwikkelen en analyseren van polymeermaterialen, en Greenhouse Horticulture, dat zich bezighield met de teeltproeven.
Wouter legt uit hoe deze samenwerking in de praktijk werkte: "Aan onze kant ontwikkelden we nieuwe materiaalsamenstellingen, verwerkten ze tot demonstrators, en analyseerden belangrijke eigenschappen zoals zuurstofdoorlaatbaarheid, flexibiliteit en UV-bestendigheid. Daarna gaven we de prototypes door aan onze collega's in de kaslaboratoria."
Daar ondergingen de producten teeltcyclusproeven - inclusief plantprestaties, wortelgedrag, irrigatiecompatibiliteit, en hantering tijdens en na gebruik. "Als de teelt voltooid was, werden de materialen naar ons teruggestuurd voor testen aan het einde van hun levensduur: composteerbaarheidsonderzoeken, biologische afbraakkinetiek en potentiële recycleerbaarheid."
Deze werkwijze zorgde voor een volledige beoordeling van het lab naar de kas en de afvalstroom.
Een praktische beslissingshulp voor telers
Technologische doorbraken waren belangrijk, maar het project leverde ook een beslissingsondersteuningstool op voor telers en leveranciers. De tool, gratis online beschikbaar, gebruikt een begeleidende vragenlijst om gebruikers te helpen beoordelen welk type plastic of verwerkingsmethode het beste past bij hun gewassysteem en duurzaamheidsdoelen.
"We wilden onze inzichten toegankelijk maken, niet alleen voor onze projectpartners maar voor de bredere sector. Daarom hebben we deze tool en een uitgebreid rapport opgesteld over materialen, verwerkingsmogelijkheden, de juridische context en geteste casestudies."
Een rol voor wetgeving en marktplanning
Post wijst erop dat sommige aspecten van plasticgebruik in de landbouw al door beleid worden beïnvloed. "Voor bijvoorbeeld folies en gecoate meststoffen vereist de wetgeving nu biologisch afbreekbare opties. Dit project ondersteunt die richting, terwijl het ook gegevens en prototypes levert die toekomstige ontwikkelingen in regelgeving kunnen informeren."
Kosten blijven een punt van overweging. Biologisch afbreekbare materialen kosten momenteel nog meer dan conventionele plastics vanwege lagere productievolumes en beperkte beschikbaarheid op industriële schaal. Wouter gelooft echter dat het verschil kleiner wordt.
"Het prijsverschil krimpt. En als overheden beginnen met het toepassen van 'echte prijzen' op conventionele plastics, rekening houdend met milieuvervuiling, zullen biologisch afbreekbare opties nog aantrekkelijker worden."
Met deze in de praktijk geteste resultaten in handen, biedt het project bewijs dat circulaire plasticoplossingen werken.
"We hebben aangetoond dat het technisch haalbaar is om in de kasteelt naar circulaire modellen te gaan voor een breed scala aan toepassingen," besluit Wouter. "Nu gaat het om opschaling en ervoor zorgen dat telers over de nodige tools en gegevens beschikken om weloverwogen beslissingen te nemen."
Voor meer informatie:
Wouter Post, PhD & Senior onderzoeker
Wageningen University & Research
Wageningen Food & Biobased Research
[email protected]
www.wur.nl