Zoekresultaten

3D foodUP printen: Onderzoek naar de mogelijkheden tot verwaarding van food reststromen met behulp van de 3D food printer.

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.

3D print technologie voor continu-vezelversterking in kunststof producten - 3DComp

3D printen mycelium materiaal

Veel van de isolatiematerialen die we momenteel gebruiken, zoals glaswol en steenwol, hebben een behoorlijke impact op het milieu en zijn niet circulair. Gelukkig zijn er alternatieven die beter zijn voor de natuur, zoals isolatie gemaakt van biobased materialen zoals houtvezels en hennepvezels. Deze materialen zijn hernieuwbaar en hebben vrijwel geen nadelige effecten op het milieu, zijn gunstig voor een gezond binnenklimaat in een woning, terwijl ze nog steeds goede isolerende eigenschappen hebben. De ambitie van de rijksoverheid is dat in 2030 minstens 30% van de nieuwbouwwoningen uit minimaal 30% van deze biobased materialen bestaan. Hetzelfde percentage geldt als doelstelling voor isolatiemaatregelen voor verduurzaming en voor de gebruikte materialen voor utiliteitsbouw. Een nieuwe ontwikkeling is het gebruik van mycelium, schimmels die zorgen voor de groei van een materiaal wat ingezet kan worden als isolatie. Mycelium heeft isolerende en akoestische eigenschappen, is waterafstotend en brandwerend. Mycelium panelen op de huidige markt worden belemmerd in hun ontwikkeling doordat ze in mallen worden gegroeid, hierdoor kunnen er geen grotere diktes bereikt worden in verband met de benodigde groeiomstandigheden van mycelium. Dit leidt tot verminderde isolerende eigenschappen. Door geavanceerde 3D-printtechnieken te gebruiken waarbij er complexe vormen geprint kunnen worden die de groei van mycelium bevorderen ook op grotere diktes, willen we in dit 1-jarige KIEM project onderzoeken hoe we een innovatief mycelium isolatiemateriaal kunnen ontwikkelen, geschikt voor 3D printers, dat nog beter past bij de behoeften vanuit de markt. De resultaten van deze studie kunnen aantonen dat de toepassing van biobased isolatiematerialen en geavanceerde productiemethoden niet alleen leiden tot een efficiëntere isolatie van gebouwen, maar ook de milieueffecten vermindert en nieuwe mogelijkheden biedt voor diverse en grootschalige toepassingen.

3D printen uit gerecycled kunstgras

De kunstgrasberg in Nederland is groeiende. In april 2019 hebben een aantal bedrijven, zijnde ketenpartners, de handen in een geslagen om dit te doen veranderen, en hebben GBN Artificial Grass Recycling (GBN-AGR) opgericht. Dit heeft in juni 2020 geresulteerd in een fabriek voor de recycling van de kunstgrasmatten. De eindproducten van deze fabriek zijn circulair grondstoffen zoals circulair zand, circulair SBR, circulair TPE en RTA. Deze grondstoffen worden op traditionele productiewijze in mallen geperst en waaruit rubbertegels, kantplanken, picknicksets worden vervaardigd. Gezien de hoeveelheid aan kunstgrasmatten is er behoefte vanuit de ketenpartners om meer en hoogwaardige producten te realiseren. In dit onderzoek wordt een verkenning gedaan naar de mogelijkheid om gerecycled kunstgras te gaan 3D printen. Zo dat er in de toekomst hoogwaardige en vernieuwde producten uit te vaardigen zijn. Ook zijn de huidige 3D printbedrijven nog niet bekend zijn met circulaire grondstoffen uit gerecycled kunstgras, aangezien het 3D printfilament daarvan nog niet voor handen is. Via materiaalonderzoek, ontwikkeling van 3D printfilament, testen van het filament wordt de eerste aanzet gegeven om tot een grondstof te komen die voor hoogwaardige producten kan worden ingezet. Tevens wordt een productontwerp voor een product gecreëerd. En wordt er een prototype, eventueel op schaal gefabriceerd met het 3D printfilament afkomst van de circulaire grondstoffen van het gerecycled kunstgras. Het einddoel is om de kunstgrasberg in Nederland te doen krimpen, door: - Aantoonbaar te maken aan de maakindustrie dat gerecycled kunstgras een basisgrondstof kan zijn voor producten. - 3D printen een productiemethode is dat voor bepaalde toepassingen voordelen kan hebben om hoogwaardige producten van gerecycled kunstgras mee te maken, naast de al bestaande traditionele productiemethoden.

4D Amsterdam Structures

Deze subsidieaanvraag richt zich op het onderzoeken van de hergebruikmogelijkheden van structuren van incourante kantoorgebouwen. Grofweg 10% van alle leegstaande kantoorgebouwen is incourant. De structuren van deze gebouwen (de constructies) zijn echter meestal niet incourant en in de meeste gevallen technisch niet verouderd. Deze structuren kunnen worden ingezet als dragers voor nieuwe ontwikkelingen die aansluiten op de groeiambities van de metropoolregio Amsterdam. Op deze manier kan de levenscyclus van deze structuren worden verlengd en kunnen de grondstofstromen voor constructiematerialen worden gereduceerd. Het werkveld geeft aan behoefte te hebben aan gedetailleerde technische gegevens over deze structuren en gedetailleerd inzicht in functiemogelijkheden om op basis daarvan scenario’s te ontwikkelen om tot verdienmodellen te komen. In samenwerking met ABT en ABC Nova wordt voor 15 casestudies binnen de metropoolregio Amsterdam de structuur geïnventariseerd. Vervolgens worden voor deze gebouwen de functiemogelijkheden onderzocht. Dit project leidt tot gedetailleerde kennis over bestaande structuren en vormt daarmee de eerste stap in een te ontwikkelen 4D structurenatlas met functiemogelijkheden. De beoogde uitkomsten kunnen dienen als randvoorwaarden voor vervolgonderzoek naar een groter aantal te onderzoeken structuren en functiemogelijkheden. Ook kan naar aanleiding hiervan worden ingezoomd op specifieke constructietypen en functies.

Aahminozuren!

De eiwittransitie slaat aan en zeewier, eendenkroos en reststromen van landbouwgewassen vormen een deel van de voedselbronnen van de toekomst. De kennis over de smaak van eiwitten en aminozuren is groeiende, maar de relatie tussen chemische structuur en smaak verdient aandacht en dat kan door te focussen op kleine peptiden en losse aminozuren. Het project “Aahminozuren!” maakt dat mogelijk. Met deze KIEM aanvraag willen de hogescholen Inholland (Delft, Amsterdam) en HZ University of Applied Sciences (Vlissingen) samen met het bedrijf Biorefinery Solutions (Raalte) verkennend onderzoek doen in een samenwerking met een helder lange termijnperspectief. Doelstelling is tot methoden te komen die het mogelijk maken om enkele kleine eiwitten - en de aminozuren waaruit die zijn opgebouwd – chemisch te karakteriseren en op een doelmatige wijze sensorisch te beoordelen. De deelnemende opleidingen zijn complementair qua expertise en hebben een gezamenlijke affiniteit voor de productie van nieuwe voedingscomponenten uit alternatieve plantaardige bronnen. Daarbij staat smaak voorop. Het langetermijnperspectief is om uit zeewier, eendenkroos en reststromen van landbouwgewassen waardevolle componenten te kunnen isoleren met een toegevoegde waarde op het gebied van smaak. De onderliggende kennis die de relaties tussen structuur en smaak verklaren zal zo kunnen worden gegenereerd, en academische kennis wordt rijp gemaakt voor toepassingen. Doel is ook om ons onderwijs met die kennis en onderzoeksmethoden te verrijken. Studenten hebben in dit project een grote rol. In juni 2021 hopen we met hen en met hun begeleiders een basis te hebben gelegd voor een verdergaande onderzoeksagenda.