Wat zijn de mogelijkheden voor de decentrale verwerking van organische reststromen? Levert het lokaal verwerken van materialen als gft-afval, snoeiafval, horeca-afval en gewasresten in brede zin meer op dan afvoer naar grootschalige verwerkers? Die vraag staat centraal in het project RE-ORGANISE, geleid door de Hogeschool van Amsterdam in samenwerking met Aeres Hogeschool Dronten, verschillende andere kennispartners en ondernemers.In dit rapport wordt een overzicht gecreëerd van wat er technisch mogelijk is met de organische reststromen. Daartoe zijn zogenaamde factsheets opgesteld per technologie, die een beschrijving omvatten van wanneer en hoe verschillende verwerkingstechnologieën decentraal toe te passen zijn op organische reststromen.
Nederland zit in een transitie naar de circulaire economie, een kringloopeconomie waarin zo veel mogelijk afval wordt omgezet in waardevolle producten. Het terugwinnen van grondstoffen en energie uit organische reststromen vormt één van de belangrijkste elementen van de circulaire economie.In het RAAK-MKB-project Re-Organise onderzocht de Hogeschool van Amsterdam, samen met Aeres Hogeschool Dronten, de kansen en knelpunten voor het decentraal verwerken van organisch afval. Aanleiding hiervoor waren de vragen over dit onderwerp die speelden bij meer dan tien bedrijven. Deze praktijkvragen leidden tot de centrale onderzoeksvraag: hoe kunnen organischereststromen decentraal worden verwerkt en benut door de inzet van nieuwe technische en organisatorische oplossingen, om zo meer economische en ecologische waarde te creëren?Twee stadslandbouwlocaties dienden als casestudie om praktijkgericht onderzoek te doen naar organische reststromen en businessmodellen. Daarnaast werden samen met bedrijven projecten uitgevoerd om de technieken voor de decentrale verwerking van organisch afval te optimaliseren.Het onderzoeksproject Re-Organise heeft de volgende concrete resultaten voor bedrijfsleven, beleidsmakers, onderzoekers en onderwijs opgeleverd:1. Een keuzekaart, waarmee bedrijven met organische reststromen inzicht krijgen in de verwerkingstechnieken die voor hen interessant zijn op basis van hun wensen en middelen.2. Factsheets die inzicht geven in de verwerkingsprocessen en de voor- en nadelen bij decentrale toepassing.3. Een serious game. Het spel ‘Handel in organische reststromen’ kan worden gebruikt om gezamenlijk oplossingen te creëren voor lokale benutting van organische reststromen.4. Datasets van reststromen en circulaire concepten voor stadslandbouwcases waarin technische mogelijkheden worden gecombineerd met de wensen en kansen in een gebied.5. Prototypes, randvoorwaarden en aanbevelingen voor verdere ontwikkeling van kleinschalige verwerkingsmethoden voor decentrale verwerking (technisch en organisatorisch).De belangrijkste conclusies van het onderzoek zijn:l Composteren, vergisten, wormencomposteren, insectenkweken, paddenstoelen kweken en biomeiler lijken geschikt te zijn (of binnen enkele jaren te worden) voor decentrale toepassing.l Een groot aantal reststromen wordt bij de onderzochte stadslandbouwgebieden nog afgevoerd en extern verwerkt. Uit het onderzoek bleken dit voornamelijk gft, gewasresten, snoeiafval, grasmaaisel, mest en bierbostel te zijn.l Het openbaar groen veroorzaakt in één van de grotere reststromen binnen de gebieden. Dit openbaar groen wordt vaak door externe partijen onderhouden en de reststromen worden door hen afgevoerd.l Gezamenlijke inzameling en verwerking van organische reststromen vindt in beide gebieden nog nauwelijks plaats. Dit heeft onder andere te maken met de benodigde expertise, afspraken omtrent eigenaarschap en verantwoordelijkheid, de benodigde investeringen en de complexiteit van de bestaande regelgeving.l De decentrale oplossingen worden toegepast op kleinere schaal dan in de ‘centrale’ inrichtingen.De decentrale oplossingen dienen echter vaak aan de regelgeving voor grootschalige verwerking te voldoen, waardoor kosten en tijdsinvestering voor vergunningen, registraties en controles vaak niet in verhouding zijn met de opbrengsten.l De ontwikkelde circulaire concepten zijn bij uitstek geschikt om de lokale samenwerking te concretiseren of te versterken. De samenwerking is echter dusdanig vernieuwend van aard dat er andere samenwerkingsafspraken moeten worden gemaakt. Deze hebben betrekking op de uitwisseling van zaken als afval, arbeid, kennis en producten, en van waarden als duurzaamheid,maatschappelijke betekenis en imagoverbetering.
Om het organisch afval zoveel mogelijk waarde te geven in de context van de stad wordt een scala aan lokale oplossingen ontwikkeld, zoals lokale wormenhotels of schillenboeren die het gft aan huis ophalen. Hoewel er hiermee meer gft gescheiden en apart verwerkt wordt is echter niet goed vast te stellen hoe groot de meerwaarde hiervan is voor de maatschappij. Op dit moment is er namelijk nog geen goede meetmethode beschikbaar. Om deze waarde te kunnen beoordelen wordt in Re-Store een meetmethode ontwikkeld om de impact van deze initiatieven in te kunnen schatten.De meetmethode bestaat uit drie pijlers: milieukundige impact, economische impact en sociale impact. Het model voor de milieukundige impact wordt gebaseerd op de methodiek voor een Life Cycle Assessment. Met dit model worden de CO2-equivalenten geanalyseerd van een scenario. Daaraan gelieerd wordt voor de economische impact gebruik gemaakt van principes van de methodiek voor Life Cycle Costing. Met het economische model wordt de netto financiële waarde van een scenario geanalyseerd. Beide modellen worden echter dusdanig toegesneden en vereenvoudigd zodat ze te gebruiken zijn door non-experts.Om de sociale impact te meten worden drie indicatoren gemeten: sociale cohesie, samenwerkend participeren en educatieve ontwikkeling. Om dit te kunnen meten wordt gebruik gemaakt van een perceptiemeting. De eerste test hiermee geeft aanleiding om de indicatoren deels te heroverwegen, de methode aan te scherpen en een aanvullende methode toe te gaan passen.
Diverse partijen, zowel marktpartijen als kennisinstellingen, gaan in 2020 samenwerken in een pilot om te toetsen in hoeverre zij de plant kardoen (familie van de artisjok distel) in haar volle potentieel kunnen gebruiken voor diverse commerciële doeleinden, zoals bloemen, voedsel, composiet en een lamp. Er wordt in deze pilot onderzoek gedaan naar: - Gebruik van reststromen als bodemverbeteraar - Teelt van kardoen - Verwerking van kardoen
De wereldbevolking groeit van 7 miljard nu naar 9 miljard in 2040. De productiegroei van voedsel loopt hierop flink achter. Uit onderzoek van de FAO in 2011 komt naar voren dat wereldwijd elk jaar 1,3 miljard ton voedsel verloren gaat, ruim een derde van de voedselproductie. Binnen de EU gooien we 20% van het totaal voor de EU inwoners geproduceerde voedsel weg, inclusief het onvermijdbare verlies. Dat komt neer op 173 kg per EU inwoner per jaar. Ongeveer de helft daarvan wordt weggegooid in de productieketen tot en met de supermarkt. Agri-food reststromen zijn te vinden bij de voedselindustrie, boeren, veilingen, supermarkten etc. Die worden momenteel laagwaardig verwerkt in diervoeder, compost, potgrond, vergisting etc. Hoogwaardig verwerken gebeurt zelden, bv via de Voedselbank of de Verspillingsfabriek (soepen etc.). Dit project heeft primair als doel om reststromen vanuit de food industrie hoogwaardig te verwaarden, met 3D food printing als primaire technologie. 3D food printing is in 2006 ontstaan en sinds 2016 in een stroomversnelling gekomen. (Michelin) chefs, chocolatiers, patissiers, fooddesigners en catering hebben deze nieuwe techniek nu omarmd. Vanuit de voedselindustrie is er ook veel belangstelling, met name voor industriële toepassing en voorgevulde cartridges. Daarmee kan het Nespresso businessmodel voor een doorbraak in 3Dfoodprinting zorgen, een goedkope 3Dprinter voor consumenten waarbij verdiend wordt aan de cartridges. Belangrijk dus om toepassingen te vinden die de mogelijkheden van 3D food printing voor verwaarding van reststromen volop benutten.
Dit voorstel betreft een onderzoek naar de verschillen in zuiverheid tussen virgin kunststof en post-industrial en post-consumer kunststof-reststromen in relatie tot de inzet van deze materialen bij 3D printen. Thermoplastische kunststoffen zijn in theorie goed te recyclen en opnieuw te gebruiken, bijvoorbeeld in een 3D print proces. In de praktijk blijkt het echter een uitdaging om gerecycled filament te produceren dat geschikt is voor de huidige machine-eisen. De oorsprong van dit project ligt in de gedachte om niet het materiaal aan te passen aan de machine, maar de machine aan het materiaal en hierdoor het gebruik van kunststofrecyclaat in 3D-printen te vergroten. Alvorens dit te kunnen, is meer inzicht in de materiaaleigenschappen nodig. Het doel van dit project is dan ook om de verschillende samenstellingen van kunststof-reststromen in kaart te brengen en hoe dit zich vertaald in mechanische en esthetische kwaliteit ten opzichte van virgin materiaal en wat dit vraagt aan aanpassingen aan 3D printers om deze kunststof-reststromen te kunnen verwerken. Dit onderzoek is een eerste fase in een groter onderzoeksproject. Volgende fasen zullen zich toespitsen op het optimaliseren van productietechnieken voor het printen met gerecycled kunststof en het ontwikkelen van mogelijke toepassingen en bijbehorende circulaire business modellen. Aanleiding voor dit onderzoeksvoorstel is tweeledig. Enerzijds de ervaring van Cre8 dat 3D printen relatief veel kunststof restmateriaal oplevert in de vorm van mislukte prints, proefprints en prototypes met korte levensduur. Passend bij hun duurzame bedrijfsprofiel heeft Cre8 de behoefte om hun eigen reststroom en reststromen uit hun omgeving in te zetten in het productieproces. Anderzijds ziet Refilment zich geconfronteerd met de complexe samenhang tussen de samenstelling van kunststof-reststromen en zijn verwerkingsmogelijkheden (bijvoorbeeld extruder-diameter en verwerkingstemperatuur).
