Types
0Instelling
26Bestandstype
9Taal
5Publicatiejaar
12Thema's
14Producttype
14Publicaties met bestand / URL
2Projectstatus
3Biopolymeren vormen een potentieel interessant alternatief voor conventioneel op olie gebaseerde polymeren, omdat zij geen fossiele grondstoffen gebruiken voor de productie. Daarentegen is het productie procedé afhankelijk van energie en toevoegmiddelen die weer bijdragen aan het verbruik van energie en de emissie van onder andere broeikasgassen en zijn de grondstoffen van belang, zoals het gebruik van reststromen uit de afvalverwerking of andere biomaterialen. Binnen het project Circulaire Biopolymeren Waardeketens zijn meerdere productiemethoden bestudeerd om polyhydroxyalkanoaten (PHAs) te maken uit organische reststromen: GFT en afvalwaterslib, een bijproduct uit de afvalwaterzuivering. Productie en extractie van PHAs kan middels diverse routes. In het project zijn meerdere extractieroutes bestudeerd betreffende hun mogelijkheden. Als onderdeel van het project is een levenscyclusanalyse (LCA) gedaan om de milieu-impact van de productie van de biopolymeren in kaart te brengen.
DOCUMENT
Accumulation of non-degradable plastic waste in the environment might be prevented by the use of biodegradable polyhydroxyalkanoate (PHA). In this study, the thermophile Schlegelella thermodepolymerans produced up to 80 wt% PHA based on dry cell mass. The largest PHA granules were found in the cells within 48 h using 20 g/L xylose, a C/N ratio of 100, an initial pH of 7, at 50 °C. The substrate consumption, pH changes, and cell growth were monitored, revealing the time dependency of PHA production in S. thermodepolymerans. The metabolic pathways from xylose to PHA were identified based on proteomic analysis, revealing involvement of classic phaCAB, de novo fatty acid biosynthesis, and fatty acid β-oxidation. In addition, it was shown that S. thermodepolymerans degraded extracellular PHA with a high efficiency at 50 °C.
DOCUMENT
Artikel in Agro & Chemie over de productie van exogene ketonen in het projecten Circulaire Biopolymeren Waardeketens voor PHA en Cellulose.
DOCUMENT
Biopolymeren vormen een potentieel interessant alternatief voor conventioneel op olie gebaseerde polymeren, omdat zij geen fossiele grondstoffen gebruiken voor de productie. Daarentegen is het productie procedé afhankelijk van energie en toevoegmiddelen die weer bijdragen aan het verbruik van energie en de emissie van onder andere broeikasgassen en zijn de
grondstoffen van belang, zoals het gebruik van reststromen uit de afvalverwerking of andere biomaterialen. Binnen het project Circulaire Biopolymeren Waardeketens zijn meerdere productiemethoden bestudeerd om polyhydroxyalkanoaten (PHAs) te maken uit organische reststromen: GFT en afvalwaterslib, een bijproduct uit de afvalwaterzuivering. Productie en
extractie van PHAs kan middels diverse routes. In het project zijn meerdere extractieroutes bestudeerd betreffende hun mogelijkheden. Als onderdeel van het project is een levenscyclusanalyse (LCA) gedaan om de milieu-impact van de productie van de biopolymeren in kaart te brengen. Deze is hier beschreven. De milieu-impact van PHA productie via twee extractieroutes werd vergeleken met conventionele polymeren zoals polyethyleen (PE) en polyethyleentereftalaat (PET). De extractieroutes waren: NaOCl, water-based en Chloroform, solvent-based extractie. De milieu-impact werd berekend op basis van de productie van 1 kg
polymeer. Het systeem includeerde de veranderingen in het conventionele management van GFT en afvalwaterslib, o.a. substitutie van energie doordat de reststromen nu gebruikt werden voor PHA productie en niet voor energieproductie. Op basis van een modelstudie van de Universiteit
Groningen is een massabalans opgemaakt en zijn gegevens gebruikt voor energieverbruik te bepalen en de hoeveelheid toevoegmiddelen die nodig waren tijdens de extractie. Op basis van literatuur zijn aannames gedaan zoals calorische waarden voor verbranding en het energieverbruik voor ontwateren, drogen en vergisting. De Ecoinvent database werd gebruikt voor achtergrond gegevens ten behoeve van de energieproductie en achtergrondprocessen. De volgende milieu-impacts werden berekend: broeikasgassen, verzuring, eutrofiëring, landgebruik, fijnstofemissie en fossiel energieverbruik. Een gevoeligheidsanalyse gaf inzicht in de verandering van parameters op het eindresultaat. De resultaten lieten zien dat watergebaseerde extractie leidde tot emissie van 5,95 kg CO2-eq per kg PHA en chloroformextractie tot 47 kg CO2-eq per kg PHA. Verschillen zaten met name in het energieverbruik tijdens het proces en de productie van de toevoegmiddelen. Verzuring was lager voor chloroformextractie met -0,015 kg SO2-eq ten opzichte van watergebaseerde extractie, namelijk 0,013 kg SO2-eq per kg PHA. Energieverbruik was 90,7 MJ voor watergebaseerde extractie en 772 MJ per kg PHA voor chloroformextractie. Landgebruik was lager voor chloroformextractie met -4,7 m2 per kg PHA en 0,43 m2 per kg PHA voor watergebaseerde extractie. Eveneens was fijnstofemissie lager voor chlorformextractie en marine eutrofiëring lager for watergebaseerde extractie. Chloroformextractie had hogere impact in broeikasgassen, energieverbruik en eutrofiëring vergeleken met PET en PE. Watergebaseerde extractie had hogere impact in broeikasgassen, energieverbruik, fijnstofemissie en eutrofiëring, maar werd vergelijkbaar of lager ten opzichte van conventionele polymeren wanneer een lager energieverbruik werd aangenomen. Onderzoek naar het exacte energieverbruik is daarom nodig. Geconcludeerd werd dat verdere verlaging van de milieu-impact kan worden bereikt door het verminderen van het gebruik van toevoegmiddelen en het gebruiken van groene energie zoals wind en zon. Voor vervolgonderzoek is het van belang om data te verifiëren en eventueel andere extractieroutes te onderzoeken
DOCUMENT
The downstream processing of PHAs is often energy-intensive, solvent-heavy, and environmentally unsustainable. To improve the overall process viability, alternative
valorization strategies that bypass conventional extraction are gaining interest.
DOCUMENT
The downstream processing of PHAs is often energy-intensive, solvent-heavy, and environmentally unsustainable. To improve the overall process viability, alternative valorization strategies that bypass conventional extraction are gaining interest (1). This research focusses on the direct use of PHA-containing biomass to enable a more sustainable valorization strategy by bypassing conventional polymer purification processes.
This study investigates the use of Caldimonas thermodepolymerans biomass for its direct conversion into platform chemicals (2). This thermophilic PHA-producing bacterium, accumulates high levels of polyhydroxybutyrate (P(3HB)) and shows promise for high-density cultivation (3). However, most research with this thermophile focusses on small scale fermentations and erlenmeyer batches, whereas our goals are to increase biomass production and scale.
DOCUMENT
In het project Circulaire Biopolymerenwaardeketens voor PHA en cellulose wil men naar afbreekbare en biogebaseerde plastics, producten en afzetmarkten toe. Kansloos als die nieuwe plastics moeten gaan concurreren met oliegebaseerde plastics die al in grote hoeveelheden worden geproduceerd; kansrijk als die plastics toegevoegde waarde bieden en het productieproces ervan een hoge theoretische en praktische opbrengst heeft.
LINK
Positioning paper bij de inauguratie van Vincent Voet als lector Circular Plastics.
DOCUMENT
‘Ontwerpen met biobased plastics’ is de eindpublicatie van het project “Design Challenges with Biobased Plastics”. In dit onderzoeksproject deed de HvA, samen met diverse mkb-bedrijven onderzoek naar de kennis een tools die ontwerpers nodig hebben om biobased plastics, kunststoffen van hernieuwbare materialen, toe te passen. De publicatie gaat in op de kansen die biobased plastics bieden en biedt praktische tools, inspirerende voorbeelden en handreikingen die het ontwerpen met deze materialen makkelijker maken.
DOCUMENT