Vergelijkende levenscyclusanalyse van hennep en katoenvezel voor toepassingen in de Chinese textielindustrie.

Hennep, of Cannabis sativa, is potentieel een van de meest onbegrepen planten in de huidige samenleving. Terwijl C. sativa vandaag de dag nog vooral bekend is om het iconische handvormige blad, vaak geassocieerd met de drug marihuana, was het vroeger een van de belangrijkste gewassen in West-Europa. De verwarring tussen hennep en marihuana is gerechtvaardigd, aangezien beide rassen zijn die tot dezelfde soort behoren. Marihuana is echter een naam voor de bloemen van de vrouwelijke cannabisplanten uit variëteiten met hoog THC-gehalte (delta-9-tetrahydrocannabidiol), de belangrijkste psychoactieve verbinding en de reden voor het label "drugs". Hennep cultivars, of industriële hennep zoals het meestal genoemd wordt, bevatten slechts geringe concentraties THC die bij wet zijn vastgelegd. Ze worden geteeld voor de zaden, vezels en farmaceutische producten. Daarenboven beschouwen sommigen het als een wonderbaarlijk duurzaam alternatief voor de input-intensieve katoenteelt in de textielindustrie. Maar is dat zo?

Na de historische verdwijning van hennep, heeft de plant weer belang in het licht van stijgend milieubewustzijn, ook in de landbouw. Het gewas zou goede agronomische eigenschappen hebben zoals een hoge potentiële opbrengst en beperkte meststof- of pesticidenvereisten. Deze eigenschappen zijn in fel contrast met de milieuargumenten tegen de intensieve productie van katoen. Verder worden natuurlijke vezels opnieuw steeds meer gebruikt in industriële toepassingen. De Duitse autoindustrie gebruikt jaarlijks 45000 ton katoenvezel in de bio-composietmaterialen. Maar de grootste markt voor katoen blijft textiel. Aangewakkerd door de nieuwe interesse, hebben reeds verschillende merken kledij van hennep of gemengd textiel op de markt. Zowel deze merken en populaire literatuur beweren dat de toevoeging van hennep aan textiel duurzamer zou zijn. Hiervoor baseren ze zich op de voordelen in de landbouw. Een belangrijke vraag blijft echter of de gehele productieketen van hennep kleding werkelijk beter scoort dan dressing gevuld met katoen.

Om de mogelijke milieuimpacten van hennep- en katoentextiel te vergelijken, gebruiken we de Life Cycle Assessment (LCA) methodologie. Deze ISO-gestandaardiseerde LCA methode kwantificeert alle in- en outputs in een levenscyclus van producten. Een milieuimpact in verschillende categorieën wordt toegeschreven aan elke in- en output van de levenscyclus inventaris, wat resulteert in een totale, potentiële impact op het milieu (categorieën zijn bv. Klimaatverandering, vermesting, verzuring, ecotoxiciteit, etc.). Inputs kunnen chemicaliën of kunstmest zijn die moeten worden geproduceerd (dus met energie en andere bronnen), directe energie in het proces, etc. Dit is de eerste studie die een parallelle LCA maakt van zowel hennep en katoen vezelproductie en textiel fabricage om intrinsieke verschillen te zoeken. Omdat alle hennep textiel momenteel wordt geproduceerd in China, is de studie beperkt tot Chinese productie voor zowel de hennep en katoen. Voorts is het toepassingsgebied beperkt tot de vervaardiging van geweven stof, klaar voor verder verven en afwerken. De praktijken voor deze laatste processen verschillen sterk tussen textielfabrikanten en zijn niet inherent verschillend voor hennep of katoen, beide een cellulosevezel.

Partners uit de industrie, lokale experts en wetenschappelijke literatuur zijn gebruikt om de werkelijke productiesystemen van hennep en katoen te reconstrueren. De vergelijking van de productiesystemen toont twee belangrijke dingen: de effectieve verschillen in landbouwpraktijken en de extra stap nodig voor hennepverwerking. De verschillen in landbouwpraktijken zijn uiteraard het gevolg van het feit dat we te maken hebben met twee verschillende gewassen, met elk hun meststofvereisten, pesten, machines en opbrengst. De aanvullende verwerkingsstap voor hennep echter, komt voort uit een intrinsiek verschil tussen de twee natuurlijke vezels. Beide zijn vergelijkbare cellulosevezels. Maar katoenvezels zij individuele zaden haren die slechts moeten worden gescheiden van het zaad, terwijl hennepvezels ingebed zijn in bundels van een pectine- en lignine matrix. Tot voor kort werden deze bundels gesponnen in garens voor textiel, wat resulteerde in een linnen-achtige stof. Om te kunnen concurreren met katoen wordt echter de matrix verwijderd zodat de individuele vezels kunnen worden gesponnen tot garen. Dit proces wordt ontgommen genoemd en omvat het koken van de vezels in een oplossing van natriumhydroxide en andere chemicaliën die de matrix breken.

De studie toont vooral aan dat het technische verschil tussen hennep en katoen vrij beperkt is. Het belangrijkste verschil is echter de noodzaak van ontgommen bij hennepvezels. Vanwege de grote directe en indirecte impact van de energie, doet dit extra proces van degumming alle milieuvoordelen van de vezelproductie teniet. Hennepproductie is zeker milieuvriendelijker vanwege een hogere meststof-efficiëntie en het gebruik van minder pesticiden. Maar henneptextiel zoals momenteel geproduceerd in China, heeft geen unaniem lagere milieuimpact dan katoentextiel. Het toevoegen van 55% hennepvezels resulteert in lagere mariene eutrofiëring effecten (-24%) en minder gebruik van landbouwgrond (-12%). Trade-offs treden op voor klimaatverandering (+ 6%), zoetwater eutrofiëring (+ 15%), zoetwater ecotoxiciteit (+ 12%), marine ecotoxiciteit (+ 11%) en fossiele uitputting (+ 4%). Dit komt vooral omdat de bijdrage van de productie van vezels voor deze categorieën beperkt is en er een enorme impact is van energiegerelateerde emissies en vervuiling. Er is onzekerheid op deze resultaten, maar ze ondersteunen zeker niet de vele beweringen over henneptextiel vandaag.

Hennep heeft echter wel potentieel om de milieuimpact van textiel te verbeteren. De teelt heeft beduidend minder impact op het milieu in vergelijking met katoen (-50% tot -90% voor alle categorieën). Dit op zich zou een stimulans moeten zijn om hennep te gebruiken in technische toepassingen, waarbij ontgommen niet nodig is, in plaats van katoen. Voor textiel blijft het ontgommen echter de belangrijkste hindernis. Wanneer economisch haalbare nieuwe methodes kunnen worden ontwikkeld voor het ontgommen van hennepvezels met minder energy zal henneptextiel een aanzienlijk lagere impact hebben dan katoen. Het verschil zal echter beperkt zijn vanwege de relatief kleine bijdrage van de vezelproductie op de totale milieubelasting. De analyse toont wel de belangrijke impact van het energiegebruik op de milieuprestaties. Het gebruik van schone energiebronnen voor elektriciteit en warmte moet worden geprioriteerd in de queeste naar een duurzamere textielindustrie.

Henneptextiel is momenteel niet hét milieuwonder maar er is potentieel voor het verduurzamen van de textielindustrie. Als grondstof voor de bio-based industrie, lijkt hennep wel dé optie boven katoen. Beleidsmakers moeten hennep daarom overwegen als een waardevolle kans voor zowel de Europese industrie en landbouw. Maar laten we eerst de economische kant ook eens bekijken...