Recycling of cotton waste into high value products is a longstanding goal in textile research. The SaXcellTM process provides a chemical recycling route towards virgin fibres. In this study a Life cycle assessment (LCA) is conducted to measure the impact of the chemical recycling of cotton waste on the environment. Pure cotton waste and cotton containing 10 % of polyester are elaborated. The results show that chemical recycling via the SaXcellTM process can have a lower impact on climate change and other impact category than comparable pulping technologies. doi:10.1088/1757-899X/254/19/192012
MULTIFILE
A bioaugmentation approach was used to enhance the performance of anaerobic digestion (AD) using cow manure (CM) as the substrate in a continuous system. To obtain the desirable microbial culture for bioaugmentation, a biochemical methane potential test (BMP) was used to evaluate three commonly used inocula namely (1) municipal solid waste (MSW), (2) wastewater treatment plant (WWTP), and (3) cow manure digester (CMMD) for their hydrolytic capacity. The highest lignocellulose removal (56% for cellulose and 50% for hemicellulose) and the most profusion of cellulolytic bacteria were obtained when CM was inoculated with CMMD. CMMD was thus used as the seed inoculum in a continuously operated reactor (Ra) with the fiber fraction of CM as the substrate to further enrich cellulolytic microbes. After 100 days (HRT: 30 days), the Bacteria fraction mainly contained Ruminofilibacter, norank_o_SBR1031, Treponema, Acetivibrio. Surprisingly, the Archaea fraction contained 97% ‘cellulolytic archaea’ norank_c_Bathyarchaeia (Phylum Bathyarchaeota). This enriched consortium was used in the bioaugmentation experiment. A positive effect of bioaugmentation was verified, with a substantial daily methane yield (DMY) enhancement (24.3%) obtained in the bioaugmented reactor (Rb) (179 mL CH4/gVS/d) than that of the control reactor (Rc) (144 mL CH4/gVS/d) (P < 0.05). Meanwhile, the effluent of Rb enjoyed an improved cellulose reduction (14.7%) than that of Rc, whereas the amount of hemicellulose remained similar in both reactors' effluent. When bioaugmentation stopped, its influence on the hydrolysis and methanogenesis sustained, reflected by an improved DMY (160 mL CH4/gVS/d) and lower cellulose content (53 mg/g TS) in Rb than those in Rc (DMY 144 mL/CH4/gVS/d and cellulose content 63 mg/g TS, respectively). The increased DMY of the continuous reactor seeded with a specifically enriched consortium able to degrade the fiber fraction in CM shows the feasibility of applying bioaugmentation in AD of CM.
LINK
Hout is een veelgebruikt duurzaam (bouw)materiaal met belangrijke ecologische voordelen: Het is hernieuwbaar en fungeert als CO2-opslag. Een nadeel van hout is echter dat het alleen met verspanende technieken (draaien, frezen, zagen) verwerkt kan worden, hetgeen veel houtafval veroorzaakt. Daarbij wordt het afval en hout dat ongeschikt is als constructiemateriaal slechts ingezet in laagwaardige toepassingen of verbrand. Afgezien van het gebruik van houtvezels als filler materiaal bij 3D-printen van kunststoffen, wordt 3D-printen van hout(afval) nog niet toegepast, hoewel dit wel mogelijk is: Alle plantaardige materialen bevatten natuurlijke polymeren, lignine en cellulose, welke voor mechanische eigenschappen zorgen. Door deze polymeren uit plantaardige materialen te scheiden kunnen deze, met behulp van enkele additieven, in een thermoplastisch verwerkbaar materiaal worden omgezet dat extrudeerbaar is. Door de locatie van de extruder te manipuleren en hier laagsgewijs een object mee te maken ontstaat een additive manufacturing (AM) proces: een 3D ‘hout’printer! Naast materiaalefficiëntie biedt AM unieke voordelen, namelijk grote vormvrijheid en de mogelijkheid van seriematige enkelstuksproductie. Indien gecombineerd met de ontwerptechnieken parametrisch en topologische ontwerpen zijn vergaande optimalisaties van materiaalgebruik en productvariaties mogelijk. Met AM ontstaat zodoende een enorm nieuw spectrum van hoogwaardige toepassingsmogelijkheden voor hout(afval). In dit projectvoorstel wordt via de driehoek van ‘materiaal – proces – toepassing’ simultaan onderzoek gedaan naar: (1) Geschikte combinaties (blends) van cellulose en lignine om mee te kunnen extruderen; (2) Het ontwikkelen van een 3D-printproces en setup voor het verwerken van deze materiaal-combinaties; (3) Het identificeren van geschikte toepassingen. Geschikte toepassingen worden beïnvloed door materiaaleigenschappen en het printproces. Beide aspecten hebben ook onderlinge wisselwerking. Daarom wordt binnen casestudies van mogelijke toepassingen de onderlinge invloed integraal onderzocht. De doelstelling is daarbij om een werkende 3D ‘hout’printer met een werkend receptuur te ontwikkelen en de haalbaarheid van innovatieve, duurzame en voor de markt relevante toepassingen aan te tonen middels cases.
Carboxylated cellulose is an important product on the market, and one of the most well-known examples is carboxymethylcellulose (CMC). However, CMC is prepared by modification of cellulose with the extremely hazardous compound monochloracetic acid. In this project, we want to make a carboxylated cellulose that is a functional equivalent for CMC using a greener process with renewable raw materials derived from levulinic acid. Processes to achieve cellulose with a low and a high carboxylation degree will be designed.
Bamboe is een hoogwaardig, zeer bestendig snelgroeiend natuurproduct waarvan de productie wordt gedomineerd door Azië. Het wordt al eeuwen toegepast in Europa als decoratief en constructief materiaal voor (interieur)architectuur en gebruiksvoorwerpen. Bamboe wordt beschouwd als een duurzaam alternatief voor de toenemende schaarste aan duurzame, inheemse (hard)houtsoorten. De huidige subtropische teelt en verwerking van bamboe, gekenmerkt door mono-culturele plantages, inefficiënt watergebruik tijdens het groeiproces en het gebruik van schadelijke conserveringsmiddelen bij verwerking van bamboevezels, ondermijnen het duurzaam potentieel. Bovendien veroorzaakt het vervoer van Azië naar Europa een CO2-uitstoot die de CO2-opname van bamboe tenietdoet. Om van Europees bamboe een duurzaam materiaal te maken onderzoekt het ArtEZ-lectoraat Tactical Design op verzoek van diverse MKB-partners hoe we een nieuwe, duurzame waardeketen kunnen ontwikkelen – van teelt tot product – op basis van Europees geteelde bamboe voor toepassingen in interieur en exterieur die zowel economisch als ecologisch kan concurreren met Aziatisch bamboe en Europees hout. Aanleiding is de aanplant in 2017 van de eerste bamboeplantage in Zuid-Portugal conform Europese en lokale regelgeving rondom biodiversiteit en watergebruik. In 2021 vindt op deze plantage de eerste oogst plaats. Het is daarmee de eerste poging bamboe op grote schaal, transparant en duurzaam in Europa te telen. De vraag is hoe deze bamboe duurzaam verwerkt en de reststromen meervoudig verwaard kunnen worden binnen Europa voor bouw, interieur, meubels en textiel met gebruik van zowel de bamboestam als van lignine (voor lijmproducten), vezels en cellulose (voor garens/textiel). Om deze vragen te beantwoorden is een consortium samengesteld van innovatieve bedrijven die representatief zijn voor en kunnen bijdragen aan een duurzame keten voor bamboeproducten zoals BambooLogic (bamboeproducent), Bambooder (vezelextractie), Inducoat (duurzame coating), Miscancell (cellulose-extractie) en BSM Factory (meubelproducent) die i.s.m. met kennisinstellingen (WUR, Stichting Hout Research), productontwerpers en ontwerpstudenten duurzame prototypes zullen ontwikkelen van halffabricaten, bouw- en interieurproducten met Europees bamboe.
