In het boek is een overzicht te vinden van de verschillende kenniscentra en lectoren van de HU. Per kenniscentrum worden de verschillende onderzoeksterreinen beschreven en de lectoren voorgesteld.
Nature-based solutions (NBS) bieden veel kansen om de waterveiligheid te verhogen en tegelijkertijd natuurwaarden te versterken. In dit artikel worden zowel een aantal ecologische en juridische aspecten besproken als de consequenties van NBS in voorlanden tussen dijk en water, ten behoeve van het overstromingsrisicobeheer.
MULTIFILE
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.
Hoe kun je een koper stimuleren om niet perse de -op het eerste gezicht- goedkoopste machine of equipment aan te schaffen, maar ook te kijken naar lange termijn waardebehoud en duurzaamheid? Of andersom, hoe vergelijk je aanbod van leveranciers op een mix van criteria waaronder emissies, maar ook het lange-termijn kostenplaatje? Dit project richt zich op mkb-bedrijven in de metaal- en maakindustrie, waar veel ‘kritieke grondstoffen’ bespaard kunnen worden als er ook naar refurbish, remanufacturing en product-as-a-service gekeken wordt op het moment dat een machine vervangen moet worden. Er zal onderzocht worden in hoeverre goed gepresenteerde en samenhangende informatie over ecologische en economische duurzaamheid kan helpen bij het maken van zulke keuzes. Deze informatie wordt gepresenteerd in een beslissingsondersteunende tool. De tool moet inzicht geven over zg. Total Cost of Ownership (TCO), in plaats van enkel de aanschafprijs, en in de eco-impact van verschillende alternatieven. Eco-impact wordt vaak bepaald d.m.v. een zg. Life Cycle Analysis (LCA), waarin de levenscyclus van een product of dienst bekeken wordt van ‘wieg tot graf’. De TCO brengt juist de financiële aspecten (investering, beheer, onderhoud, ‘end-of-life’) over de levensduur in kaart. Maar het komen tot vergelijkbare LCA/TCO berekeningen vraagt afspraken over uitgangspunten en presentatiemethoden in een keten. In het project worden bestaande (reken)methoden op een vernieuwende wijze gecombineerd worden en in co-creatie geschikt gemaakt worden voor sales engineers en inkopers uit het werkveld. Het ontwerpgerichte onderzoek naar bruikbare presentatiemethoden en het mogelijke effect op aankoopgedrag zal vooral plaatsvinden met behulp van zg. ‘mockups’ waarmee de functionaliteit en interface van de tool iteratief getest wordt. Het eindresultaat is een advies over hoe te komen tot implementatie van de methode door de betrokken partijen. Het project kan zo bijdragen aan het introduceren van nieuwe circulaire business modellen in deze sector.
Nederland wil in 2050 een circulaire economie zijn. Een economie zonder afval, waarbij alles draait op herbruikbare grondstoffen. Het zuiniger en slimmer omgaan met grondstoffen is ook voor de textielbranche van belang. De meest gebruikte en bekende hernieuwbare plantaardige grondstof voor de textielindustrie is katoen. De huidige niet-circulaire productie en toepassingen van katoen hebben vergaande negatieve impact op mens en milieu. De gebruikersduur van kleding wordt steeds korter en afgedankte kleding wordt laagwaardig verwerkt om uiteindelijk alsnog te worden verbrand. Zowel het economische als duurzame verbeterpotentieel voor circulair textiel is dan ook enorm. De kwaliteit van katoen vermindert met iedere (mechanische) recyclingstap omdat de vezellengte steeds korter wordt. De uitdaging is om meermaals te recycling waarbij in iedere recyclestap waarde wordt behouden en gecreëerd. Als uiteindelijke stap wordt nagestreefd de grondstof veilig terug te laten keren naar de biosfeer als voedingsmiddel waarna een nieuwe cascade kan beginnen: een kringloop in de vorm van regeneratieve cascades. Om dit te realiseren moet de hele keten samenwerken in een transparant systeem waarbij stakeholders meervoudige waarde in balans ontwikkelen, zodat geen partij in de keten wordt benadeeld. Organisaties worstelen met deze veranderende rollen en zoeken nieuwe bedrijfsmodellen, waarin herstel en volhoudbaarheid boven oneindige groei en uitputting staan. In dit project werken Nederlandse bedrijven (met name MKB) uit de gehele textielketen samen met Indiase bedrijven om de werking van een katoencascade -een regeneratief, circulair systeem van katoenzaad tot worteldoek- te onderzoeken en op te tekenen. Een interdisciplinaire benadering is hierbij cruciaal. De nadruk ligt zowel op onderzoek naar de technische haalbaarheid van de katoenvezel als op de ontwikkeling van collaboratieve bedrijfsmodellen. De geformuleerde onderzoeksvraag luidt: Welke collaboratieve bedrijfsmodellen ontstaan tijdens het ontwerponderzoek die geschikt zijn voor meervoudige waardecreatie in een katoencascade en hoe kunnen die bijdragen aan de verdere ontwikkeling van regeneratieve cascadeprincipes?
