“Duurzaamheid”, het is één van de termen die tegenwoordig niet meer weg te denken zijn uit het nieuws, de reclames en vele netwerkbijeenkomsten. Duurzaam ondernemen, duurzaam wonen, duurzame energievoorziening, duurzame producten, gaat er een dag aan ons voorbij dat we niet worden herinnerd aan het belang van een duurzame levensstijl om er voor te zorgen dat deze wereld ook voor onze kinderen en achterkleinkinderen nog een fijne natuurlijke wereld mag zijn om in te leven? Op het gebied van duurzame materialen kregen zo biopolymeren en gerecyclede kunststoffen de aandacht. In dit boekje worden biopolymeren belicht. Daarbij wordt vooral ook aandacht besteed aan de discussie of biopolymeren nou wel echt zo milieuvriendelijk en duurzaam zijn als dat ze lijken. Dit boekje is opgesteld om ontwerpers en bedrijven die zich bezig houden met productontwikkeling praktische (eerste) informatie te bieden over biopolymeren. Naast definities, voor- en nadelen, technieken, toepassingsgebieden, soorten, eigenschappen en regelgeving zal ook een roadmap gegeven worden die inzicht geeft in welke biopolymeren er al zijn en welke er nog verwacht kunnen worden.
MULTIFILE
Artikel van Ger Brinks en Anton Luiken van het Saxion-lectoraat Smart Functional Materials. Grondstoffenschaarste is een van de grootste uitdagingen voor de textielindustrie. Dit wordt veroorzaakt door afnemende of beperkte voorraden grondstoffen, olie, water en land terwijl de vraag toeneemt o.a. door toenemende welvaart en industriële activiteit zoals bijv. in China en India. Dit is een wereldwijd verschijnsel en het leidt tot meer onderlinge afhankelijkheden tussen landen en regio’s. Er zullen dan ook maatregelen genomen moeten worden om hier een goed antwoord op te vinden en de volgende actielijnen moeten in gang worden gezet: 1. Betere/meer efficiënt productie- en distributieketen2. Efficiëntere productiesystemen zoals digitale processen. 3. Beperking van grondstoffengebruik en recycling van materialen. 4. Vervangen van traditionele grondstoffen door nieuwe minder belastende materialen. 5. Aanpassen van het ontwerp proces, rekening houdend met recycling en gerecyclede materialen. De problemen van de industriële textielketen en de impact ervan op het milieu worden niet alleen veroorzaakt door inefficiënte en vervuilende processen maar ook door een zeer ondermaatse order- en productieketen. Duurzaamheid is allang het stadium van trend ontgroeid. Het is een keiharde noodzaak geworden om op onze begrensde aarde te overleven. De focus ligt dan ook op het belang voor de toekomstige generaties. Echter in de driehoek People – Planet – Profit (door sommigen ook ingevuld als Prosperity) is het van groot belang om te optimaliseren binnen deze driehoek. Zonder het aspect profit mee te wegen gebeurt er niets. Recycling is een belangrijk thema om bovengenoemde problemen aan te pakken. Al tijdens het ontwerp van producten kan al rekening gehouden worden met recycling. Door materiaalkeuze kan verlenging van de levens- of gebruiksduur verkregen worden, bijv. door minder slijtage of sterkere materialen te gebruiken. Dit is een reële optie. Doel is dan om al tijdens het ontwerp van textiele producten, incl. de aan te brengen functies en gebruik een product zodanig vormgeven dat hergebruik een goede optie is. Textiel en duurzaamheid zijn sterk met elkaar verweven. Veel onderzoek heeft al allerlei initiatieven en zakelijke activiteiten opgeleverd en er is nog veel meer onderzoek gaande. Uitgaande van de duurzaamheidagenda van textiel kunnen we stellen dat een zakelijk interessante textiel industrie tot de kansen behoort voor de BV Nederland. Dit artikel is geschreven voor en opgenomen in het Jaarboek Textiel 2011.
MULTIFILE
Grondstoffen schaarste is een van de grootste uitdagingen voor de textielindustrie. Dit wordt veroorzaakt door afnemende of beperkte voorraden grondstoffen, olie, water en land terwijl de vraag toeneemt o.a. door toenemende welvaart en industriële activiteit zoals bijv. in China en India. Dit is een wereldwijd verschijnsel en het leidt tot meer onderlinge afhankelijkheden tussen landen en regio’s.Er zullen dan ook maatregelen genomen moeten worden om hier een goed antwoord op te vinden en de volgende actielijnen moeten in gang worden gezet: Betere/meer efficiënt productie- en distributie keten Efficiëntere productiesystemen zoals digitale processen Beperking van grondstoffengebruik en recycling van materialen Vervangen van traditionele grondstoffen door nieuwe minder belastende materialen. Aanpassen van het ontwerp proces, rekening houdend met recycling en gerecyclede materialen. De problemen van de industriële textielketen en de impact ervan op het milieu worden niet alleen veroorzaakt door inefficiënte en vervuilende processen maar ook door een zeer ondermaatse order- en productieketen. Duurzaamheid is allang het stadium van trend ontgroeid. Het is een keiharde noodzaak geworden om op onze begrensde aarde te overleven. De focus ligt dan ook op het belang voor de toekomstige generaties. Echter in de driehoek People – Planet – Profit (door sommigen ook ingevuld als Prosperity) is het van groot belang om te optimaliseren binnen deze driehoek. Zonder het aspect profit mee te wegen gebeurt er niets. Recycling is een belangrijk thema om bovengenoemde problemen aan te pakken. Al tijdens het ontwerp van producten kan al rekening gehouden worden met recycling. Door materiaalkeuze kan verlenging van de levens- of gebruiksduur verkregen worden, bijv. door minder slijtage of sterkere materialen te gebruiken. Dit is een reële optie. Doel is dan om al tijdens het ontwerp van textiele producten, incl. de aan te brengen functies en gebruik een product zodanig vormgeven dat hergebruik een goede optie is. Biopolymeren zijn materialen met een natuurlijke herkomst en zijn al in gebruik sinds mensenheugenis. Vooral in de textielindustrie is het gebruik van biomaterialen natuurlijk allang gemeengoed, denk aan katoen, wol, zijde maar ook aan geregenereerde cellulose als bijv. Lyocell. Het gebruik van biopolymeren in de textielindustrie verlaagt de druk op schaarse. Op olie gebaseerde synthetische materialen, of kostbare grondstoffen. Aantoonbaar duurzaam vereist onderbouwing door rationele analyse om greenwashing tegen te gaan.Duurzaam vereist ook een keten benadering: de gehele keten speelt hierin mee dus ook de textielproducenten. Hiervoor is het nodig om een analyse te maken van de inzet van huidige materialen en te onderzoeken op welke wijze die vervangen kunnen worden door biobased materialen. Digitaliseren van de textielketen lijktook een methode om de duurzaamheid van de keten te verbeteren. Made-to-measure en individualisatie zijn belangrijke drivers voor de digitalisering van de textielketen. Goedkope bodyscanners en de beschikbaarheid van goede digitale printers zijn belangrijke enablers, waardoor de traditionele textielindustrie in de komende jaren een belangrijke transformatie zal ondergaan.De technologische doorbraken die hierachter zitten worden gedreven door de opkomende vraag naar mass customization en de noodzaak van ecologisch vriendelijke processen.Dat betekent dus een productiesysteem waarin alle nog noodzakelijke unit operations aan elkaar gekoppeld zijn tot een samenhangend geheel: de “factory of the future”. Traditioneel was het doek de verbindende schakel tussen de verschillende stappen. In de nieuwe situatie is digitale informatie en input/output variabelen. Uit het voorgaande kan geconcludeerd worden dat er enorm geïnvesteerd moet<
MULTIFILE
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.
Om de klimaat- en circulaire doelstellingen te halen moet de kunststof/plasticsector in de komende decennia sterk verduurzamen . Voor de producenten van polyesters liggen hier veel mogelijkheden. In tegenstelling tot bijvoorbeeld polyolefines kunnen veel polyesters goed chemisch naar de monomere bouwstenen worden gerecycled. Verder is al een aantal monomeren (isosorbide, 1,3-propaandiol, succinaat, FDCA, etc.) op de markt die afkomstig zijn uit hernieuwbare grondstoffen en gebruikt kunnen worden in de synthese. Toch bestaat er vanuit de industrie een sterke behoefte aan nieuwe biobased monomeren die niet alleen de abiotische/petrochemische monomeren kunnen vervangen maar ook nieuwe eigenschappen, inclusief biodegradeerbaarheid, brandwerendheid, aan polyesters kunnen toevoegen. In dit project wordt beoogd om de in literatuur beschreven verbinding furan 2,5-dipropionic acid (methylester) te synthetiseren, dit vervolgens te optimaliseren en op te schalen naar grotere hoeveelheden (20-100 g). Het furan 2,5-dipropionic acid (FDPA) kan via een drie-staps synthese worden verkregen uit de biobased building blocks furfural en levulinezuur Beide verbindingen worden op commerciële schaal gesynthetiseerd uit verschillende biogrondstoffen maar zijn ook, zoals recent aangetoond door de Hanzehogeschool in een lopend GoChem project, te synthetiseren uit hooi. De verbinding zal vervolgens als co-monomeer in een aantal verschillende polycondensaties worden ingebouwd en op een aantal parameters (ratio, Tg, Tm, Mwt,) worden geanalyseerd om inzicht te krijgen in de structuureigenschappen en het commercieel perspectief van dit nieuwe type co-polymeren.
![People. Planet. Polymer: een Wereld te Winnen [Inaugurele rede]](https://publinova-harvester-content-prod.s3.amazonaws.com/thumbnails/files/previews/pdf/20241113154155120938.Positioning20Paper20Vincent20Voet202024-thumbnail-400x300.png)