BioADD- Biocarbon - a sustainable additive for enhancing biopolymer properties.

Kunststofproducten worden momenteel kritisch bekeken
vanwege het groeiende bewustzijn over problemen zoals visuele
vervuiling ("plastic soep") en toxiciteit (microplastics). In de strijd
hiertegen heeft de EU een verbod ingesteld op het eenmalig
gebruik van kunststofproducten (polymeren) zoals bijvoorbeeld
bestek of rietjes. De lijst met verboden producten zal naar
verwachting in de toekomst alleen maar langer worden. Het is
daarom van cruciaal belang om duurzame, biologisch
afbreekbare alternatieven te ontwikkelen (“bio-circulaire
producten”). Het BioADD project draagt hieraan bij door
onderzoek te doen naar een onderbelicht onderdeel van de
oplossing: de ontwikkeling van duurzame, biobased additieven
die gebruikt kunnen worden voor de ontwikkeling van biocirculaire polymeren. De toepassing van biocarbon als additief
staat centraal in het project. Biocarbon (Biochar) is een
koolstofrijke, fijnkorrelige vaste stof die kan worden
geproduceerd bij het bij hoge temperatuur en zonder zuurstof
verbranden van van biomassa (pyrolyse). In het project is
gekeken hoe biocarbon gebruikt kan worden als additief voor de
ontwikkeling van duurzame biocomposieten.
Het onderzoek heeft veelbelovende verbeteringen aangetoond in
de bio-circulaire eigenschappen van de biopolymeren PLA en
Solanyl door de toevoeging van biocarbon. De toevoeging van
biocarbon zorgt voor een stabiele natuurlijke zwarte kleur.
Biocarbon kan ook de materiaaleigenschappen van de
biopolymeren verbeteren, zoals de sterkte, stijfheid, en stabiliteit.
De toevoeging van biocarbon kan ook de kosten verlagen
doordat het (een deel van de) dure polymeer vervangt. De
biocarbon-biopolymeercomposieten vormen op deze manier een
volledig duurzame oplossing voor het vervangen van fossiele
plastics voor eenmalig gebruik. Biocarbon is een gamechanger
gebleken voor het gebruik en toepassing van biopolymeren in de
land- en tuinbouw markt, waardoor versnelde implementatie van
verduurzaming van de sector voor het oprapen ligt.

Plastic products are currently been critically reviewed due to the growing awareness on the related problems, such as the “plastic soup”. EU has introduced a ban for a number of single-use consumer products and fossil-based polymers coming in force in 2021. The list of banned products are expected to be extended, for example for single-use, non-compostable plastics in horticulture and agriculture. Therefore, it is crucial to develop sustainable, biodegradable alternatives.
A significant amount of research has been performed on biobased polymers. However, plastics are made from a polymer mixed with other materials, additives, which are essential for the plastics production and performance. Development of biodegradable solutions for these additives is lacking, but is urgently needed.
Biocarbon (Biochar), is a high-carbon, fine-grained residue that is produced through pyrolysis processes. This natural product is currently used to produce energy, but the recent research indicate that it has a great potential in enhancing biopolymer properties. The biocarbon-biopolymer composite could provide a much needed fully biodegradable solution. This would be especially interesting in agricultural and horticultural applications, since biocarbon has been found to be effective at retaining water and water-soluble nutrients and to increase micro-organism activity in soil. Biocarbon-biocomposite may also be used for other markets, where biodegradability is essential, including packaging and disposable consumer articles.
The BioADD consortium consists of 9 industrial partners, a branch organization and 3 research partners. The partner companies form a complementary team, including biomass providers, pyrolysis technology manufacturers and companies producing products to the relevant markets of horticulture, agriculture and packaging. For each of the companies the successful result from the project will lead to concrete business opportunities. The support of Avans, University of Groningen and Eindhoven University of Technology is essential in developing the know-how and the first product development making the innovation possible.