Het boek ‘3D Printing with biomaterials’ introduceert een manier om een duurzame en circulaire economie te realiseren; 3D printen gecombineerd met het gebruik van biomaterialen.
DOCUMENT
This teaching toolkit for critical materials research is developed for educators in higher design and arts education. It comes out of a 2-year project funded by the NRO Comenius Teaching Fellowship program at the Amsterdam University of Applied Sciences. The project invited a group of design educators and/or researchers to develop ways to help bachelor students explore making practices that center ecosystems rather than human systems. With this toolkit, we share our tried and tested activities, which take bio-based design materials and their unique properties as a point of departure, and offer hands-on activities to critically engage in sustainable material research.
DOCUMENT
Adverse Outcome Pathways (AOPs) are conceptual frameworks that tie an initial perturbation (molecular initiat- ing event) to a phenotypic toxicological manifestation (adverse outcome), through a series of steps (key events). They provide therefore a standardized way to map and organize toxicological mechanistic information. As such, AOPs inform on key events underlying toxicity, thus supporting the development of New Approach Methodologies (NAMs), which aim to reduce the use of animal testing for toxicology purposes. However, the establishment of a novel AOP relies on the gathering of multiple streams of evidence and infor- mation, from available literature to knowledge databases. Often, this information is in the form of free text, also called unstructured text, which is not immediately digestible by a computer. This information is thus both tedious and increasingly time-consuming to process manually with the growing volume of data available. The advance- ment of machine learning provides alternative solutions to this challenge. To extract and organize information from relevant sources, it seems valuable to employ deep learning Natural Language Processing techniques. We review here some of the recent progress in the NLP field, and show how these techniques have already demonstrated value in the biomedical and toxicology areas. We also propose an approach to efficiently and reliably extract and combine relevant toxicological information from text. This data can be used to map underlying mechanisms that lead to toxicological effects and start building quantitative models, in particular AOPs, ultimately allowing animal-free human-based hazard and risk assessment.
DOCUMENT
Verduurzaming van de chemische en landbouwsector is essentieel om klimaat- en circulaire doelstellingen te halen. Eén van de mogelijkheden om de chemische sector te vergroenen is om hernieuwbare grondstoffen als ‘feedstock’ voor productie te gebruiken. Biopolymeren die gemaakt worden uit hernieuwbare grondstoffen zijn een interessant groen alternatief voor fossiele plastics. Een veelbelovende groep ‘biobased plastics’ zijn polyhydroxyalkanoaten (PHA). PHAs worden door micro-organismen geproduceerd en kunnen verschillende samenstellingen hebben die de eigenschappen van dit materiaal beïnvloeden. Hierdoor zijn PHA's, blends van PHA en andere biobased materialen voor vele toepassingen geschikt te maken en derhalve een serieuze uitdager van fossiele plastics. Zodra deze biobased producten aan het einde van hun gebruikersfase komen, of als single-use materiaal in bijvoorbeeld de agrarische sector worden toegepast, is het belangrijk naast de mogelijkheden voor hergebruik en recycling inzicht te hebben in de snelheid en volledigheid van de biologische afbraak. In het voorgestelde KIEM-onderzoek wordt biologische afbraak middels industriële en kleinschalige compostering en in natuurlijke milieus bepaald. Onder verschillende omstandigheden, zoals in mariene, estuariene en zoetwatermilieus, en in verschillende bodemtypen zoals zand, klei en veenbodems wordt vastgesteld of effectieve afbraak plaatsvindt. Afbraak tot bouwstenen voor nieuwe polymeren of volledige mineralisatie, de snelheid daarvan en of mogelijk sprake is van vorming van microplastics wordt onderzocht. Stimuleren van biologische afbraak door bio-augmentatie wordt eveneens onderzocht. Een succesvol project draagt bij aan het verbeteren van de business case van zowel producenten van biobased polymeren (Paques Biomaterials) als van de maakindustrie die producten maken van deze groene ‘plastics’ (Maan Biobased Products; Happy Cups). Het projectresultaat geeft aanwijzingen over de impact die het onvermijdelijke PHA--zwerfafval zal hebben op het milieu en hoe deze impact zich verhoudt tot die van fossiel-gebaseerd zwerfplastic. Daarnaast vormt dit project ook de basis voor een nieuwe business case voor gecontroleerde end-of-life verwerkingsmethodieken.
Verduurzaming van de chemische en landbouwsector is essentieel om klimaat- en circulaire doelstellingen te halen. Eén van de mogelijkheden om de chemische sector te vergroenen is om hernieuwbare grondstoffen als ‘feedstock’ voor productie te gebruiken. Biopolymeren die gemaakt worden uit hernieuwbare grondstoffen zijn een interessant groen alternatief voor fossiele plastics. Een veelbelovende groep ‘biobased plastics’ zijn polyhydroxyalkanoaten (PHA). PHAs worden door micro-organismen geproduceerd en kunnen verschillende samenstellingen hebben die de eigenschappen van dit materiaal beïnvloeden. Hierdoor zijn PHA's, blends van PHA en andere biobased materialen voor vele toepassingen geschikt te maken en derhalve een serieuze uitdager van fossiele plastics. Zodra deze biobased producten aan het einde van hun gebruikersfase komen, of als single-use materiaal in bijvoorbeeld de agrarische sector worden toegepast, is het belangrijk naast de mogelijkheden voor hergebruik en recycling inzicht te hebben in de snelheid en volledigheid van de biologische afbraak. In het voorgestelde KIEM-onderzoek wordt biologische afbraak middels industriële en kleinschalige compostering en in natuurlijke milieus bepaald. Onder verschillende omstandigheden, zoals in mariene, estuariene en zoetwatermilieus,en in verschillende bodemtypen zoals zand, klei en veenbodems wordt vastgesteld of effectieve afbraak plaatsvindt. Afbraak tot bouwstenen voor nieuwe polymeren of volledige mineralisatie, de snelheid daarvan en of mogelijk sprake is van vorming van microplastics wordt onderzocht. Stimuleren van biologische afbraak door bio-augmentatie wordt eveneens onderzocht.Een succesvol project draagt bij aan het verbeteren van de business case van zowel producenten van biobased polymeren (Paques Biomaterials) als van de maakindustrie die producten maken van deze groene ‘plastics’ (Maan Biobased Products; Happy Cups). Het projectresultaat geeft aanwijzingen over de impact die het onvermijdelijke PHA--zwerfafval zal hebben op het milieu en hoe deze impact zich verhoudt tot die van fossiel-gebaseerd zwerfplastic. Daarnaast vormt dit project ook de basis voor een nieuwe business case voor gecontroleerde end-of-life verwerkingsmethodieken.
It is known that several bacteria in sewage treatment plants can produce attractive quantities of biodegradable polymers within their cell walls (up to 80% of the cell weight). These polymers may consist of polyhydroxyalkanoates (PHA), a bioplastic which exhibits interesting characteristics like excellent biodegradation, low melting point and good environmental footprint. PHA bioplastics or PHBV are still quite expensive because cumbersome downstream processing steps of the PHAcontaining bacteria are needed before PHA can be applied in products. In this proposal, the consortium investigates the possibilities for eliminating these expensive and environmentally intensive purification steps, and as a result contribute to speeding up the up-take of PHA production of residual streams by the market. The objective of the project is to investigate the possibilities of direct extrusion of PHAcontaining bacteria and the application opportunities of the extruded PHA. The consortium of experienced partners (Paques Biomaterials, MAAN Group, Ecoras and CoEBBE) will investigate and test the extrusion of different types of PHA-containing biomass, and analyse the products on composition, appearance and mechanical properties. Moreover, the direct extrusion process will be evaluated and compared with conventional PHA extraction and subsequent extrusion. The expected result will be a proof of principle and provide an operational window for the application of direct extrusion with PHA-containing biomass produced using waste streams, either used as such or in blends with purified PHA. Both the opportunities of the direct extrusion process itself as well as the application opportunities of the extruded PHA will be mapped. If the new process leads to a cheaper, more environmentally friendly produced and applicable PHA, the proof of principle developed by the consortium could be the first step in a larger scale development that could help speeding up the implementation of the technology for PHA production from residual streams in the market.
