De overgang van traditionele textiel naar biotextiel kan omschreven worden als een paradigmaverandering, in grote lijnen parallel aan de komst van biotechnologie. Dit wordt vaak geassocieerd met begrippen als creatieve destructie, waarbij nieuwe innovatieve industrieën de bestaande achterhaald doen raken. Maar biopolymeren zijn er altijd al geweest. Wat opvalt, is hier niet het radicale van de verandering, maar de mogelijkheid om nieuwe technologieën en materialen toe te passen en te reageren op vragen van de markt en mondiale omstandigheden. In dit rapport wordt een overzicht gegeven van het gebruik van de meest voorkomende biopolymeren in geotextieltoepassingen, dus toepassingen in bijvoorbeeld de weg- en waterbouw of in de agro-industrie. Biopolymeren worden als volgt gedefinieerd: ‘polymeren die worden geproduceerd uit natuurlijke hernieuwbare grondstoffen’. Dit zijn bijvoorbeeld: • Duurzame beschikbare (delen van) planten en dieren (ook aquatische biomassa). • Primaire residuen (bermgras, houtafval, ...). • Secundaire residuen (bietenpulp, bierborstel, ...). • Tertiaire residuen (dierlijk vet, GFT, ...). Biobased houdt in dat een polymeer uit natuurlijke, dierlijke of hernieuwbare grondstof bestaat. Dit geeft een grotere onafhankelijkheid van de klassieke grondstofproducenten, zoals de aardolie- en gasproducenten. Echter moet bedacht worden dat er weer een afhankelijkheid van andere grondstofproducenten kan ontstaan. Natuurlijke grondstoffen zijn de meest bekende. Er is bijvoorbeeld cellulose uit katoen, vlas van de vlasplant of brandnetelvezel van de brandnetel. Onder dierlijke grondstoffen verstaan we onder andere chitosan uit schaaldieren. Een hernieuwbare grondstof is bijvoorbeeld zetmeel/suiker voor PLA (polymelkzuur. Deze biopolymeren worden besproken om duidelijk te maken welke soorten wel of niet geschikt zijn voor verschillende toepassingen in geotextiel. Een verder onderscheid wordt wel gemaakt op basis hun ‘end of life’: biodegradeerbaar en composteerbaar. Een materiaal is biodegradeerbaar wanneer de afbraak het gevolg is van de actie van micro-organismen (zwammen, bacteriën), waardoor het materiaal uiteindelijk wordt omgezet in water, biomassa, CO2 en/of methaan, ongeacht de tijd die hiervoor nodig is. Composteerbaar wil zeggen dat stoffen worden afgebroken bij het composteren met een snelheid die vergelijkbaar is met die van andere bekende composteerbare materialen (bijvoorbeeld groenafval). Met andere woorden: een materiaal is composteerbaar wanneer het afbraakproces compatibel is met de omgevingsomstandigheden van een huishoudelijke of industriële composteerinstallatie, zoals temperatuur, vochtigheid en tijd. Hierbij dient te worden opgemerkt dat composteerbare materialen biodegradeerbaar zijn, maar niet alle biodegradeerbare materialen zijn composteerbaar. In de geotextiel bestaan twee grote verschillen in toepassingen. De permanente of houdbare toepassingen en de degradeerbare toepassingen. Oeverbescherming is een goed voorbeeld van een degradeerbaar product. Een nieuwe oever bestaat voor een groot deel uit los zand. Om ervoor te zorgen dat de oever door bijvoorbeeld erosie niet verdwijnt, worden er kokosmatten gebruikt voor versteviging. Op deze kokosmatten vormt zich op den duur een nieuw ecosysteem. De kokosmatten zullen dan na een aantal jaren composteren zonder vervuilende grondstoffen in de aarde achter te laten. Maar in bijvoorbeeld wegen of bij viaducten, wordt versteviging toegepast met als doel langdurig functiebehoud van het polymeer. In dit rapport is een tabel opgenomen met daarin de behandelde biopolymeren met de belangrijkste eigenschappen. Zo kan bijvoorbeeld een geotextiel producent de meest optimale keuze maken voor de grondstoffen voor haar producten. Ook is een figuur opgenomen, waarin een verzameling aan geotoepassingen en biopolymeren (met degradeerbaar/biobased labels) in een overzicht is gezet. Biopolymeren kunnen,
MULTIFILE
De klimaatcrisis is niet alleen een planetaire crisis maar ook ‘een crisis van de verbeelding’, schreef Amitav Ghosh in 2016 in zijn boek The Great Derangement. We kunnen ons maar moeilijk voorstellen dat het klimaat dat we nu kennen op termijn drastisch kan veranderen. Maar het voorstellingsvermogen is wel een belangrijke voorwaarde voor gedragsverandering en het accepteren van (beleids)maatregelen voor duurzaamheid, is uit onderzoek gebleken.
DOCUMENT
In 2015 is het Lectoraat Kunststof technologie een praktijkgericht onderzoek begonnen om zo de mogelijkheden van hergebruik van composiet te onderzoeken met verschillende bedrijven. Deze afvalstroom kon nog niet worden gerecycled maar in de afgelopen jaren is door het onderzoek een methode ontwikkeld die hergebruik van composiet wél mogelijk maakt. Doordat het hergebruikte composiet nog weinig is toegepast, is er nog geen onderzoek gedaan naar de uitloging van dit materiaal. Bij dit type onderzoek wordt gemeten of er wel of geen schadelijke stoffen oplossen of uitspoelen door de jarenlange invloed van regen of (grond)water. Dit onderzoek is belangrijk om hergebruikt composiet op grotere schaal te kunnen verwerken en toe te passen in de weg- en waterbouw. Binnen dit project wordt de uitloging van hergebruikt composiet onderzocht. Er wordt hierbij onderzocht wat de uitloging is van het composiet maar ook als het bronmateriaal is vervuild, bijvoorbeeld door een coating. Daarnaast wordt onderzocht wat de resultaten in de praktijk betekenen voor de toepassing van hergebruikt composiet. Voor dit project is een kernconsortium gevormd waarin Hogeschool Windesheim de penvoerder is. Het consortium is zo georganiseerd dat er bedrijven zijn betrokken in het proces van composiet hergebruik. • Composiet Service, een bedrijf met kennis en ervaring van het verwerken van composiet; • De IJssel Coatings heeft kennis en ervaring met het aanbrengen van verschillende duurzame coatings op composiet; • SGS Intron is betrokken vanwege de uitgebreide kennis over inspectie, controle, analyse en certificering van de uitloging van bouwmaterialen; • Bootjessloperij "het Harpje" is betrokken vanwege de kennis over het proces om end-of-life composiet geschikt te maken voor hergebruik. Er worden concept richtlijnen gepresenteerd op basis van de uitkomsten van dit onderzoek. Ook wordt vervolg onderzoek gepland zodat er definitieve richtlijnen komen, zodat hergebruikt composiet op grote schaal kan worden toegepast zonder dat er een negatieve milieu-impact optreedt.
ln dit project wordt in de context van het Living Lab Upper Citarum een haalbaarheidsstudie uitgevoerd voor de realisatie van een zgn. baggerfabriek@ in Bandung, lndonesië. Een baggerfabriek@ bestaat uit een (deel-) stroomgebied van een rivier waaruit op natuurvriendelijke wijze sediment gewonnen kan worden voor toepassing in bijv. de bouw- en/of waterbouwsector. Bandung is gelegen in het bovenste gedeelte van het stroomgebied van de Citarum rivier op West-Java. De rivier is zwaar verontreinigd en treedt regelmatig buiten zijn oevers, Bovendien is in de periode 2000-2009 circa 86% van het regenwoud in het bovenstroomse gebied verloren gegaan, hetgeen leidt tot ernstige erosie. Frequent baggeren is noodzakelijk in het verstedelijkte gebied om de afvoercapaciteit van de rivier in stand te houden en de kans op overstromingen te reduceren. Tegelijkertijd is er vanwege de snelle verstedelijking in het gebied een grote vraag naar grondstoffen voor de bouw van (droge en natte) infrastructuur en woningen. De vrijgekomen baggerspecie wordt nu op de oevers gestort en is daarmee vrij toegankelijk en beschikbaar voor de lokale bevolking/ondernemers. Dit betekent enerzijds dat (vooral kleine) ondernemers in het gebied toegang hebben tot goedkope grond/bouwmateriaal. Anderzijds levert dit risico's op voor de volksgezondheid: bijv. door directe blootstelling aan verontreinigd bouwmateriaal en indirect door het verbouwen van gewassen op de oevers waardoor verontreiniging mogelijk in de voedselketen terechtkomt. Om op effectieve en verantwoordelijke wijze om te kunnen gaan met baggerspecie, wordt in dit project een systeemanalyse uitgevoerd voor erosie, sedimenttransport en aanzanding in het stroomgebied. Daarnaast wordt een analyse gemaakt van de waardeketen van sediment als bouwmateriaal. Ten slotte, worden de bevindingen uit beide analyses gecombineerd in een specifieke locatie waar veel gebaggerd wordt om de haalbaarheid van een baggerfabriek@ in Bandung op hoofdlijnen vast te stellen. Dit project heeft als doelstelling om de haalbaarheid van een Baggerfabriek@ in Bandung te bepalen. Hierbij ligt de focus op de vraag en aanbod van sediment en de gerelateerde waardeketen en zal niet worden ingegaan op lokale factoren die van invloed zijn op de realisatie en exploitatie van een Baggerfabriek@, zoals wet- en regelgeving en grondverwerving. Het betreft dus een haalbaarheidsstudie op hoofdlijnen in plaats van een volledige haalbaarheidsstudie. Het is de bedoeling om hiermee een eerste stap te zetten voor een pilotproject in het kader van Living Lab Upper Citarum.
De achtergrond van het project is het hergebruiken van thermoharde composiet-producten die het eind van de gebruiksfase hebben bereikt en worden aangemerkt als ?afval?. In tegenstelling tot recycling, waarbij het afval wordt teruggebracht tot elementaire grondstofcomponenten (vezels, hars, vulstof, etc.), wordt bij het hergebruik het afvalproduct gemodificeerd tot componenten die als productonderdelen dienen in een nieuw te vervaardigen composietproduct. Door deze werkwijze blijven een aantal van de voordelige composiet-eigenschappen (laag gewicht, hoge sterkte en stijfheid en bestandheid tegen vocht) grotendeels behouden. Verder is belangrijk dat de kosten voor het realiseren van de onderdelen uit het afvalproduct relatief laag zijn. De nieuwe methode van hergebruik past in het principe van de circulaire economie. Het onderhavige project is het tweede project in een reeks van zes projecten. In dit tweede project wordt met betrokken deskundigen een inventarisatie gemaakt van de mogelijke producten die met de nieuwe methode van hergebruik te maken zijn en welke toepassingsgebieden daarbij horen. Hiervoor worden in eerste instantie de marktgebieden voor GWW (grond- weg- en waterbouw) en transport onderzocht. Echter zoektocht staat in principe open voor alle marktgebieden die mogelijkheden bieden. De inventarisatie wordt gemaakt door deskundigen in het vakgebied en welke ook specifiek kennis en ervaring hebben met betrekking tot toepassing van thermoharde composietproducten. Tevens zijn MKB-bedrijven betrokken die een ruime ervaring hebben met het toepassen van thermoharde composietproducten. Vanuit de hogeschool Windesheim en specifiek het lectoraat kunststoftechnologie is een ruime expertise aanwezig op het gebied van composiettoepassing, ook specifiek in de GWW-sector. Als uitkomst van de inventarisatie volgen een aantal mogelijke producten en hun toepassingen. Hierbij wordt gemotiveerd waarom de producten en de bijbehorende toepassingen geschikt zijn. Hierbij worden aspecten van ontwerp, vervaardiging, kosten, bruikbaarheid in de toepassing en marktacceptatie betrokken. Tevens zullen in het project daadwerkelijk van de mogelijke producten en hun toepassingen schetsontwerpen worden gegeneerd die een impressie geven van een mogelijke productvorm en ?opbouw en de toepassing ervan. Het project beoogt een inventarisatie te geven van mogelijke producten en hun toepassingen die gebaseerd zijn op hergebruikte thermoharde afvalcomposiet-onderdelen. Tevens worden voor mogelijke producten schetsontwerpen gemaakt van vorm, opbouw en gebruik in de beoogde toepassing. Bovengenoemde resultaten worden gerapporteerd in een onderzoeksrapport. Tevens zal hierover een artikel worden geschreven in een daarvoor geschikt vakblad.
