BIOBASED update oktober 2020 - special edition

BIOBASED update MAGAZINE OKTOBER 2020 CENTRE OF EXPERTISE BIOBASED ECONOMY

Speciale editie in samenwerking met TKI-BBE

BIOBASED EN CIRCULAIRE KERSTBALLEN THERMOPLAST 3D PRINTEN BIOFLOCCULANTEN VOOR WATERZUIVERING

Inhoud

10

4

12

TKI Biobased Economy

5

Stop met wroeten in de aardkorst

Biobased schuim

UV-blokkers uit algen en wieren

14

Biobased gadgets

16

6

Circulaire Biobased kerstbal en verpakking

8

Upgraden pyrolyse olie

22

Toepassing koffie zilvervlies

24

Biobased flocculanten voor waterzuivering

26

Zeewier sterolen

Biologische afbreekbaarheid van biohars

18

28

Thermoplast 3D printen

Viberscrete - biobased beton

20

30

Composteren biologisch afbreekbare plastics

Ontwerpen met snel hernieuwbare materialen

COLOFON Redactie & vormgeving:

foto

Deze Biobased Update is een speciale editie en in samenwerking met TKI-BBE tot stand gekomen. Er is aandacht besteed aan alle projecten die CoE BBE en bedrijven met TKI toeslag hebben uitgevoerd en nog uitvoeren.

Wendy van Rijsbergen w.vanrijsbergen@avans.nl Bas Koebrugge b.koebrugge@avans.nl

Š 2020 Centre of Expertise Biobased Economy.

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd door middel van druk, kopie, digitale reproductie of op welke wijze dan ook zonder schriftelijke toestemming van de uitgever.

Meer weten over ons?

Bekijk dan de website

Centre of Expertise Biobased Economy

Centre of Expertise Biobased Economy - 2

WWW.COEBBE.NL

Voorwoord Op dit moment worden er ca. 40 praktijkgerichte onderzoeksprojecten uitgevoerd binnen de lectoraten van het CoE BBE. Dit zijn grote en meerjarige projecten zoals bijvoorbeeld gecofinancierd via Interreg, OP-Zuid of SIA Raak Pro. Daarnaast zijn er ook minder omvangrijke projecten die worden gefinancierd via programma’s zoals SIA Go Chem, KIEM HBO of de TKI-regeling.

Al deze projecten worden uitgevoerd in consortia met andere kennisinstellingen, maar vooral ook het Nederlandse innovatieve bedrijfsleven. Jaarlijks werken we bij het CoE BBE met zo’n 60 Nederlandse bedrijven samen in deze projecten, waarbij er door deze bedrijven jaarlijks een administratief aantoonbare bijdrage wordt geleverd ter grootte van een half miljoen euro. Deze aantoonbare bijdrage vormt de basis voor de geldelijke toekenningen vanuit de TKI BBE (Topconsortia voor Kennis en Innovatie Biobased Economy). We vragen nu vanaf 2016 deze ondersteuning aan en we mogen deze gelden inzetten voor nieuw op te zetten “industrieel onderzoek” met Nederlandse bedrijven.

In onze visie zijn deze projecten een mooie en laagdrempelige mogelijkheid om samen met veelal een innovatief MKB-bedrijf eens een bepaald onderwerp te oriënterend te onderzoeken en daarna, na succesvolle resultaten, een mogelijk groter vervolgtraject in te gaan. Dat kan bijvoorbeeld een SIA Raak MKB project zijn.

In totaal hebben nu 14 TKI-regeling projecten lopend of reeds afgerond. Stuk voor stuk prachtige projecten, uiteenlopend van het determineren en extraheren van componenten voor zonnebrandcreme vanuit zeewier, het stabiliseren van pyrolyse-olie met als resultaat een patent, maar ook bijvoorbeeld het ontwikkelen van bioflocculanten uit zetmeel in plaats van acrylamidevezels die vaak uiteindelijk in het milieu terecht komen.

We gaan hier graag zo mee door!

Alwin Hoogendoorn Portfoliomanager Onderzoek CoE BBE

.

TKI Biobased Economy De transitie naar een biobased economy is vanuit het oogpunt van duurzaamheid een noodzaak.

Tegelijkertijd biedt dit ook belangrijke economische kansen voor het Nederlandse bedrijfsleven.

14 BIOBASED PROJECTEN UIT TKI-REGELING Bij CoE BBE staat de teller op 14 projecten die uiteenlopen van onderzoek rondom biobased beton tot de productie van sterolen uit zeewier.

Topconsortium voor Kennis- en Innovatie Biobased

Kees de Gooijer: “De samenwerking met CoE BBE

Economy (TKI-BBE) biedt bedrijven financiële

is absoluut waardevol voor TKI-BBE. Ik zie dat het

steun bij onderzoeksprojecten. Centre of Expertise

geld goed besteed wordt en dat zie je terug in deze

Biobased Economy maakt hier dankbaar gebruik van

online projectenbundel. Binnen al deze projecten

en zoekt de samenwerking op met bedrijven voor

is innovatief MKB vertegenwoordigd en veel ervan

het uitvoeren van biobased onderzoek. Dat levert

zitten al dicht op de markttoepassing, dat is mooi

mooie resultaten op!

om te zien. Er is nog wel veel werk te doen voordat we fossiele grondstoffen kunnen uitbannen,

De TKI-toeslag is een van deze financiële regelingen. Wat houdt deze in? Het basisprincipe is simpel; Voor iedere euro die een bedrijf cash investeert in onderzoek via een onderzoeksorganisatie, legt het ministerie van Economische Zaken en Klimaat er € 0,30 bij aan TKI-toeslag. Deze TKItoeslag moet vervolgens, via in dit geval TKI-BBE, weer ingezet worden voor nieuwe onderzoeksprojecten. Daar pakt CoE BBE haar rol. Kees de Gooijer, directeur van TKI-BBE is tevreden met de resultaten.

daarom is mijn oproep om vooral door te gaan.

Met het behalen van praktische resultaten, met succesverhalen vertellen en met mensen bewust maken van de noodzaak”.

CoE BBE gaat hier met veel plezier mee door. En daarbij zijn samenwerkingen zoals deze absoluut van belang. Op naar meer nieuwe projecten!

Centre of Expertise Biobased Economy - 4

Opinie: Stop met wroeten in de aardkorst Door: Kees de Gooijer, Directeur TKI BBE Niet te ontkennen is dat onze welvaart voor een groot deel te danken is aan fossiele grondstoffen. Want zonder steenkool was het nooit wat geworden met die industriële revolutie. En dankzij die revolutie is de wereldeconomie met een factor tachtig gegroeid. Daarbij is de wereldbevolking sindsdien met zo’n 6,5 miljard mensen toegenomen, dus kan gesteld worden dat de gemiddelde wereldburger van nu het economisch 12 keer beter heeft dan toen. Allemaal dankzij steenkool, aardolie en aardgas.

“Elk voordeel hep zijn nadeel”, vrij naar een beroemde wijsgeer. En dat geldt ook voor fossiele brandstoffen. Eerst een definitie: planeet aarde = aardkorst plus atmosfeer, de aardkern zit te diep. De koolstof die gedurende miljoenen jaren diep in de aardkorst werd opgeslagen in de vorm van fossiele grondstoffen, is in ruim 250 jaar weer teruggebracht in de atmosfeer. Sinds de start van de industriële revolutie is de concentratie CO₂ in de atmosfeer 46% gegroeid. Zoals elke ecoloog zal beamen: een verstoorde kringloop is slecht nieuws en de eerste effecten van klimaatverandering worden zichtbaar.

Er is maar één oplossing: binnen planeet aarde moeten fossiele grondstoffen in de aardkorst blijven. Sluit de koolstofkringloop in de atmosfeer. Optimaliseer de energievoorziening uit hernieuwbare bronnen (wind, zon, water, en voor de liefhebber nucleair) en maak voor de koolstof die voor regelbaar vermogen en voor de productie van chemicaliën / materialen nodig is gebruik van biomassa

als onderdeel van de koolstofkringloop.

Elk koolstofatoom dat uit de aardkorst wordt gehaald komt onherroepelijk als CO₂ de atmosfeer in – en blijft daar voor vrijwel eeuwig.

In tegenstelling tot de kringloop van fossiele grondstoffen, kent biomassa een kringloop met een korte doorlooptijd. Bij de meeste landbouwgewassen wordt binnen een jaar de CO₂ weer vastgelegd en zelfs de vastlegging van CO₂ in hout gaat razendsnel vergeleken met die van fossiele grondstoffen.

Futuristische prietpraat? Dacht van niet. Als nu niet alles wordt ingezet om fossiel uit te bannen is het te laat. Wroeten in de aardkorst mag, graag zelfs, in de tuin, maar het moet zo snel mogelijk beperkt worden tot een diepte van een centimeter of vijftig.

Bron: Agro en Chemie

BIOBASED update oktober 2020 - 5

Circulaire en Biobased Kerstbal en verpakking Op zoek naar een manier om het kerstfeest te verduurzamen.

Periode: januari 2020 t/m december 2020 Partners:

Kerstmis: de gezelligste tijd van het jaar. Maar niet per se de meest duurzame. We kopen nieuwe kleding, reizen naar familie, bereiden een overvloedig kerstdiner en ieder jaar halen we een kerstboom in huis die wordt versierd volgens de laatste trends. CoE BBE gaat samen met de projectpartners op zoek naar een manier om het kerstfeest te verduurzamen. We onderzoeken of we naalden van oude kerstbomen in biopolymeren kunnen verwerken om er biobased, circulaire kerstballen van te maken. Daarbij mag de verpakking natuurlijk ook niet ontbreken.

Elk jaar worden er in Nederland 3 miljoen kerstbomen geplant. Het overgrote gedeelte vindt uiteindelijk als volwassen boom zijn weg naar Nederlandse woonkamers en blijft daar staan, vaak voor een week of vier tot vijf.

Eenmaal thuis wordt de boom natuurlijk mooi aangekleed.

Het vormt de ‘center piece’ van de woonkamer. In de afgelopen tien jaar is de kerstomzet van marktleider Intratuin naar eigen zeggen verdubbeld tot 135 miljoen euro in

Eerste prototypes gemaakt bij het BAC

2019. Kerstversiering wordt meer en meer een modeartikel, dat maar een jaar wordt gebruikt. Al met al wordt de kerstomzet van de Nederlandse tuincentra door Tuinbranche Nederland geschat op 300 miljoen euro. Op pad gaan voor kerstversiering is tegenwoordig een compleet dagje uit aan het worden. ‘Het kan niet op’ lijkt het motto als het gaat om het gezelligste feest van het jaar.

Centre of Expertise Biobased Economy - 6

VERSPILDE BIOMASSA Wat te doen met al die biomassa die in de eerste weken van januari vrij komt? Er zijn verschillende initiatieven die een kerstboom in de afvalfase verwaarden. Zo is het mogelijk om een kerstboom te huren of leasen, zodat de boom meerdere jaren kan worden gebruikt, en wordt er zelfs op kleine schaal bier en verf gemaakt van delen van de boom. Het overgrote deel van de bomen wordt echter nog steeds gemeentelijk ingezameld en vervolgens gecomposteerd of verbrand. En de kerstversiering van dit jaar of vorig jaar die voor volgend jaar écht niet meer kan? Een aanname van de auteur, maar hele grote kans dat die bij het restafval belandt.

Dus…Duurzaamheid in zijn algemeenheid is ver te zoeken als het gaat om kerstbomen en kerstversiering. Waar er in Nederland volop wordt gedebatteerd over het klimaat, stikstof, gebruik van biomassa in energiecentrales en wat al niet meer, wordt in de gemiddelde folder van retailers in de kerstsector met geen woord over duurzaamheid gerept.

Vanuit deze paradox starten wij een project. Doel: het ontwikkelen van een circulaire en biobased kerstbal.

KERSTFEEST VERDUURZAMEN Met bovenstaande in het achterhoofd gaan we op zoek naar een manier om het kerstfeest te verduurzamen, op een biobased en circulaire manier.

Het project is opgedeeld in een technisch en een economisch gedeelte. Doel van het technisch onderzoek is kortgezegd om er achter te komen hoe biomassa van gebruikte kerstbomen kan worden verwerkt in een biopolymeer en hoe daarmee een kerstbal kan worden geproduceerd. CoE BBE gaat dit gedeelte van het onderzoek uitvoeren en samen met productiebedrijven financieren.

Matrijs voor de kerstballen geleverd door Moulds and More

VALUE CHAIN Biomassa van Den Ouden Groep, biopolymeren van Rodenburg Biopolymers, een matrijs van Moulds & More, verpakkingen van Vibers karton, onderzoek bij het BAC en productiefaciliteiten bij Bato. In dit project werken bedrijven uit de hele waardeketen mee en daardoor kunnen we in alle stappen van het proces rekenen op de nodige expertise.

Bovendien werken er veel studenten mee van verschillende opleidingen. Wij maken gebruik van hun specifieke kennis en de studenten leren over Biobased en Circulair. Een win-winwin situatie!

In het economische gedeelte van het onderzoek worden de afzetmarkt en doelgroep van het eindproduct in beeld gebracht en gaan we aan de slag met het daadwerkelijk creëren van biobased awareness. Bij dit marktonderzoek worden zoveel mogelijk studenten van Avans en HZ betrokken.

De eerste prototypes zijn al geproduceerd en het lijkt erop dat onze kerstballen daadwerkelijk grootschalig geproduceerd gaan worden. Het plan is om de duurzame kerstballen als kerstgeschenk worden worden gegeven aan medewerkers van betrokken projectpartners en co-financiers.

Dit creëert directe biobased en circulaire awareness bij duizenden medewerkers. En wie weet wat daarna volgt...

Biomassa en biopolymeren worden verwerkt tot een compound

Meer weten?

Bas Koebrugge Projectleider b.koebrugge@avans.nl

BIOBASED update oktober 2020 - 7

Upgraden pyrolyse olie Kan de zuurgraad van pyrolyse-olie verlaagd worden met behulp van een enzym?

Periode: maart 2018 t/m september 2019 Partners:

Vloeistoffen die doelbewust geproduceerd worden bij het behandelen van biomassa op zeer hoge temperatuur (pyrolyse), worden momenteel gezien als veelbelovende duurzame vervangers van minerale oliĂŤn. De hoge zuurgraad van de pyrolysevloeistoffen verhindert helaas hun toepasbaarheid. Het is daarom dringend nodig om technologieĂŤn te ontwikkelen die het mogelijk maken om het carbonzuurgehalte in pyrolysevloeistoffen te verlagen. Dat is de focus van het project Upgrading Pyrolysis oils.

De hoge zuurgraad van de pyrolysevloeistoffen is het gevolg van vluchtige carbonzuren met een laag molecuulgewicht, zoals azijnzuur en mierenzuur. In dit project is onderzocht of het haalbaar is om de zuurgraad van pyrolyse-olie te verlagen met behulp van enzym.

UPGRADEN PYROLYSE OLIE Binnen dit project is vooral onderzoek gedaan naar het effect van reactiecondities. De resultaten bewijzen dat enzymatische verestering een veelbelovende technologie is om carbonzuren onder milde omstandigheden in esters om te zetten. De publicatie over de gedetailleerde resultaten is in voorbereiding.

Centre of Expertise Biobased Economy - 8

Henri Grünbauer, Nimaro Ageno Consult:

PATENT TOEGEKEND

“De resultaten van de enzymatische verestering zijn door Nimaro Ageno Consult gepatenteerd, omdat deze optie goed past bij onze opdracht in het kader van de Pyrolyse Proeftuin Zuid-Nederland. Daarin

Dit patent is een gecombineerd resultaat van de projecten “Pyrolyse Proeftuin Zuid”en “Upgrading Pyrolysis oils.

Zhou, Q; Grünbauer,H; Vasbinder,R. A pyrolysis-oil comprising composition with reduced Carboxylic acid content, a method for the production thereof and use thereof, NL1042685,2019.

zijn we verantwoordelijk voor opwaardering van Nettenergy’s pyrolyse-producten. Dit is slechts één voorbeeld van de goede samenwerking met Avans. Een ander voorbeeld is een succesvolle zuiveringsmethode die door een afstudeerder Chris Rijk van Avans is uitgewerkt en waarin het gehalte aan fenolische verontreinigingen in houtazijn met een factor duizend kon worden gereduceerd.”

BIOBASED update oktober 2020 - 9

Meer weten?

Qian Zhou Projectleider q.zhou1@avans.nl

Biobased schuim Onderzoek naar het schuimend vermogen van biopolymeren Periode: juni 2018 t/m januari 2020 Partners:

Er is grote interesse om het schuimend vermogen van biopolymeren te onderzoeken. Niet alleen is schuim geïsoleerde lucht en daarmee een erg goed isolatiemateriaal, maar met schuim krijg je ook een groot oppervlak en dat kan de afbreekbaarheid ten goede komen. Dit was voor HemCell aanleiding om samen met CoE BBE een onderzoek op dit gebied op te zetten.

ADDITIEVEN Er zijn verschillende additieven zoals citroenzuur en PBS toegevoegd om de invloed daarvan te bepalen op het schuimend vermogen van de aangeleverde grondstof van HemCell. Om een indicatie te krijgen van de hoeveelheid schuim die steeds werd geproduceerd, is er een kwantificatie uitgevoerd met behulp van een microscoop en de software Fiji.

WATERGEHALTE EN TEMPERATUUR Uit het onderzoek naar het schuimend vermogen van de grondstof (waar ook PLA in geblend is) bleek dat het watergehalte in vezels én de temperatuur van het compounderen de belangrijkste factoren leken te zijn in het vergroten van het luchtbeloppervlak. Het schuimend vermogen van 10% (m/m) biomassa-PLA mengsel, bij 10°C onder de standaard verwerkingstemperatuur is groter dan een 10% (m/m) biomassa-PP mengsel, bij 55°C onder de verwerkingstemperatuur verkregen uit de technische data sheet (TDS). Er is verder aangetoond dat het verder verlagen van de temperatuur bij een 10% (m/m) biomassa-PLA mengsel, het luchtbeloppervlak nog verder vergroot.

Er is in dit project veel ervaring opgedaan om het schuimend vermogen niet alleen kwalitatief in kaart te brengen maar ook kwantitatief. Deze informatie is beschikbaar bij zowel HemCell als bij de projectleider Jack van Schijndel.

Centre of Expertise Biobased Economy - 10

“Niet alleen is schuim geïsoleerde lucht en daarmee een erg goed isolatiemateriaal maar met schuim krijg je ook een groot oppervlak en dat kan de afbreekbaarheid ten goede komen.”

Meer weten?

Jack van Schijndel Projectleider jam.vanschijndel@avans.nl

BIOBASED update oktober 2020 - 11

UV-blokkers uit algen en wieren Onderzoek naar duurzame UV blokkers (MAA’s) uit verschillende wieren en algen Periode: oktober 2018 t/m september 2019 Partners:

Op dit moment hebben de meeste UV-blokkers die worden gebruikt in bijvoorbeeld zonnebrandcrème en coatings een nadelig effect op het milieu .

Bovendien hopen de synthetische samenstellingen zich op in bijvoorbeeld de zee, wat erg schadelijk is voor het milieu. Er zijn dus veiligere alternatieven nodig. Daar gaat het Lectoraat Marine Biobased Specialties mee aan de slag.

Zeewier leeft in het water en staat daar onder invloed van zonlicht. Zeewier heeft een natuurlijk mechanisme om zich te beschermen tegen schadelijke UV-straling. De componenten in zeewier die verantwoordelijk zijn voor die bescherming zijn MAA’s. MAA’s staat voor mycosporineachtige aminozuren (MAA’s). Dit zeewier zou gebruikt kunnen worden om de MAA’s uit te isoleren en vervolgens toe te passen in bijvoorbeeld zonnebrandcrème in plaats van de synthetische UV-blockers die nu gebruikt worden en schadelijk zijn voor het milieu.

Bij CoE BBE is afgelopen jaar (2019) onderzoek gedaan naar verschillende wieren uit de Oosterschelde. Gekeken is welke MAA’s voorkomen in de diverse wieren. Verder is onderzoek verricht naar het belichten van wieren met UV-belichting. Stressfactoren zijn geanalyseerd gedurende verschillende belichtingsregimes van de wieren. De molecuul concentraties zijn bepaald na belichting. De resultaten van het project geven aanwijzingen wanneer wieren meer of minder van deze beschermende MAA’s produceren. Echter is vervolgonderzoek nodig om daadwerkelijk naar een toepassing toe te werken.

Centre of Expertise Biobased Economy - 12

“De resultaten van het project geven aanwijzingen wanneer wieren meer of minder van deze beschermende MAA’s produceren.”

Resultaat van MRes afstudeerscriptie J. van Groenigen, University of York 2019- Induction of biosynthesis of mycosporine-like amino acids in macroalgae under UVirradiation -

Meer weten?

Jesse van Groenigen Onderzoeker j.a.van.groenigen@hz.nl

BIOBASED update oktober 2020 - 13

Biobased Gadgets Is het mogelijk om biobased gadgets te produceren?

Periode: oktober 2018 t/m februari 2019 Partners:

Iedereen kent ze: spaaracties van supermarkten of benzinestations voor belevenissen, producten of speelgoed. In marketingtermen heten ze loyaliteitsprogramma’s en wereldwijd gaat er ontzettend veel in om. In geld, maar zeker ook in materialen en dus in grondstoffen. Het Bredase bedrijf Craze is een grote speler in loyaliteitsprogramma’s en in samenwerking met het Biopolymeer Applicatie Centrum (BAC) gaat zij voor een grootschalige duurzaamheidsslag op het gebied van grondstoffengebruik. Het toverwoord?

Biopolymeren.

We spraken Jeroen de Bruin, directeur van de business unit Kids Promotions bij Craze. Hij vertelt over de aanleiding van het onderzoek dat nu gedaan wordt: “Binnen onze business unit produceren wij per promotie miljoenen stuks ‘collectables’. Meestal worden ze gemaakt van plastic en hoewel ze natuurlijk niet bedoeld zijn om weggegooid te worden, brengen we toch veel kleine plastic items in omloop.

We willen kinderen op de korte termijn belonen met leuk en uniek speelgoed, maar we willen uiteraard niet dat dit ten koste gaat van de leefbaarheid op de lange termijn, we willen graag stappen maken om de impact op het milieu te verminderen.”

KOEKENBAKKERS Het consumentenbewustzijn over duurzaamheidsvraagstukken neemt in snel tempo toe, onderschrijft ook De Bruin. Zo kan iedereen zich nog wel de ophef herinneren over de hamsterbolletjes van Albert Heijn en nota bene één maand later de van synthetisch plastic gemaakte ‘Koekenbakkers’.

“Consumenten weten inmiddels heel goed dat plastic schadelijk is voor het milieu en ze verzetten zich tegen verspilling. Het grote probleem is echter dat niemand nog in staat is om betaalbaar en snel grote oplages in bioplastic te produceren.”

EIGEN BIO COMPOUND “Onze opdracht nu bestaat uit twee delen. Op korte termijn willen we op basis van een bestaand biopolymeer direct aan de slag met de productie van onze collectibles en willen we in kaart brengen welke technische gevolgen dit heeft voor het productieproces. Op langere termijn willen we toe naar een eigen biopolymeer dat ook industrieel composteerbaar is”, schetst De Bruin.

Craze hoopt uiteindelijk producten te kunnen maken die aan het einde van hun levensfase gewoon in de groenbak gegooid kunnen worden. “We waren ons aan het oriënteren op het gebied van bioplastic en zo kwamen we terecht bij het Bredase Centre of Expertise Biobased Economy.” aldus De Centre of Expertise Biobased Economy - 14

Bruin. “Na een eerste gesprek – waarin we direct veel tips en adviezen kregen – hebben we eigenlijk direct uitgesproken dat we samen op wilden trekken met het BAC. De kennis die wij zoeken is aanwezig en wij vinden het fijn dat we echt persoonlijk geadviseerd worden door mensen die begrijpen hoe onze productieprocessen werken.”

De samenwerking met het BAC heeft voor Craze al direct resultaat opgeleverd. “Wij zijn inmiddels al zo ver dat we al dit jaar in staat zullen zijn om in bioplastic te produceren.

We hebben met het BAC ons productieproces geoptimaliseerd en we hebben – rekening houdend met de technische beperkingen van biopolymeren – unieke premiums bedacht die wel goed, snel en betaalbaar te

produceren zijn”. Dat produceren gebeurt ook nog eens in Nederland, zodat ook de CO₂ uitstoot van het transport naar beneden gaat.

TOEKOMSTPLANNEN Voor de nabije toekomst zijn er nog genoeg acties uit te voeren. Zo wil Craze ook een CO₂ reductie realiseren in spaaracties waar consumenten kunnen sparen voor hoge kortingen op (A-merk) producten. De Bruin: “We denken dat we sommige plastics – in zowel de producten als de verpakkingen – redelijk eenvoudig kunnen vervangen door biopolymeren”.

Jeroen de Bruin - Craze- :“We willen kinderen op de korte termijn belonen met leuk en uniek speelgoed, maar we willen uiteraard niet dat dit ten koste gaat van de leefbaarheid op de lange termijn. We willen graag stappen maken om de impact op het milieu te verminderen.”

BIOBASED update oktober 2020 - 15

Meer weten?

Werner Muller Projectleider ww.muller@avans.nl

Zeewier sterolen Onderzoek naar de optimalisatie van de productie van sterolen uit zeewier Periode: september 2018 - december 2019 Partners:

Plantensterolen zijn goed voor het menselijk lichaam. Ze komen niet alleen voor in gewassen die op het land groeien, maar onder andere ook in zeewieren. In het project ‘Zeewier Sterolen’ onderzoekt het Lectoraat Marine Biobased Specialties hoe de productie van sterolen uit zeewier kan worden geoptimaliseerd.

Dat plantensterolen goed zijn voor het menselijk lichaam weten we al sinds de jaren ’50. Je hoeft niet verder te kijken dan je pakje boter om zinnen tegen te komen als: “natuurlijke kracht van plantensterolen verlaagt cholesterol!”. Net als planten maken zeewieren ook plantensterolen. Echter zijn die van zeewier vaak bijzonder van structuur en daarom kunnen die soms bijzondere werkingen hebben, waaronder ziektebestrijdende. Dat zeewier sterolen zo bijzonder zijn heeft onder andere te maken met het feit dat zeewier immobiel is, maar wel een sterk variabele leefomgeving heeft. Het zeewier moet zich dus op chemische wijze aan kunnen passen aan de omgeving.

LATER OOGSTEN Dat laatste exploiteren we bij het lectoraat Marine Biobased Specialties (MBBS): door zeewier expres te prikkelen met hoge of lage lichtintensiteiten, temperaturen of voedingsstoffen en vervolgens het effect op de plantensterolen te analyseren, kunnen we kweekomstandigheden vinden waarop de productie van sterolen hoger is dan normaal. Zo geeft dit onderzoek ons inzicht in de biochemie van zeewier en geeft het de zeewier-boer inzicht in de kweekomstandigheden waaronder waardevolle stoffen als sterolen meer geproduceerd worden.

“Zo hebben we bijvoorbeeld gevonden dat wanneer je suikerwier (een commercieel belangrijke kelp soort) onder lage nutriënten en hoog licht kweekt, de sterol-inhoud meer dan verdubbelt.”, aldus projectleider Dylan de Jong. “Voor de zeewierboer betekent dit dat het uitstellen van de oogst tot iets later in de zomer, waar deze omstandigheden gelden, een hogere opbrengst van deze waardevolle stoffen met zich meebrengt.”

BIOACTIVITEIT Het is natuurlijk de biologische activiteit wat zeewier sterolen zo interessant maakt. We hebben daarom van lokaal Zeeuws zeewier een aantal sterol-rijke extracten gemaakt en deze tegen een breed panel voor bioactiviteit getest. Hier blijkt onder andere uit dat de sterol extracten een remmend effect kunnen hebben hormoon-gevoelige tumoren en behulpzaam kunnen zijn in de behandeling van bijvoorbeeld diabetes type 2 en atherosclerose. Een hoop potentie dus, voor zeewier én de zeewierboer.

VERDER ONDERZOEK Uiteraard is dit slechts één aspect van het totaal begrijpen en benutten van zeewier sterolen. Zo zijn er andere kweekomstandigheden om mee te prikkelen en is het bijvoorbeeld voor de commerciële vertaalslag ook belangrijk om te snappen hoe extractie- en verwerkingstechnieken de sterolen inhoud beïnvloeden. Deze vragen vertaalt het lectoraat MBBS naar onderzoek waar we ons nu en in te toekomst op storten.

Centre of Expertise Biobased Economy - 16

“Wanneer je suikerwier (een commercieel belangrijke kelp soort) onder lage nutriënten en hoog licht kweekt verdubbelt de sterol-inhoud.”

Figuur 1: De totale sterol concentratie van suikerwier bij hoge en lage nutriënt concentratie onder verschillende licht intensiteiten.

Meer weten?

Dylan de Jong Onderzoeker dlc.de.jong@hz.nl

BIOBASED update oktober 2020 - 17

Thermoplast 3D printen Onderzoek naar de toegevoegde waarde van het gebruik van biobased vezelversterkte thermoplasten en thermoplasten gemaakt van recyclede plastics in combinatie met FDM 3D printing voor de productie van (bouw)producten.

Periode: april 2019 t/m mei 2020 Partners:

Dit project, onder leiding van Susanne Koppejan, is ooit begonnen met het idee om een uniek brilontwerp te verduurzamen. Samen met Coert Schelfhout, een opticien uit Terneuzen met ruim 40 jaar ervaring, is er een corrigerende bril ontwikkeld met bijzondere vormgeving. De bril wordt uit nylon vervaardigd door middel van 3D-print technieken.

Dit project had als doel nieuwe materialen te ontwikkelen voor gebruik in 3D-printen. Om zo een duurzaam alternatief de vinden voor de productie van de bril. De nieuwe biobased of gerecyclede materialen zijn vergeleken met traditionele petrochemische materialen. Er is gezocht naar de toegevoegde waarde van het gebruik van biobased en vezelversterkte thermoplasten en gerecyclede thermoplasten t.o.v. hun traditionele voorgangers.

BIOBASED FILAMENT VAN PHBV Eén wens van de projectpartner ColorFabb was om onderzoek te doen naar een biobased filament, specifiek PHBV. Dit materiaal heeft een aantal goede eigenschappen.

Zo is het voedselveilig, biocompatibel en biobased (wordt gewonnen uit bacteriën). Daarnaast vertoont het betere eigenschappen als het gaat om biodegradatie dan de meeste PLA soorten. Eén van de nadelen is dat PHBV grote krimp vertoont waardoor je 3D-print object loskomt van het printbed. Er zijn testen gedaan met het toevoegen van mineralen en vezels om de krimp te verminderen. De beste resultaten werden behaald met Moskoviet mica, een vlokvormig mineraal.

Mica is niet biologisch afbreekbaar. Daarom is ook getest met het gebruik van verschillende natuurvezels (kippenveren, natuurlijke kleurstof en betafib: een hoogwaardige vezel uit suikerbieten van projectpartner Royal Cosun).

GERECYCLEDE MATERIALEN Er is onderzoek gedaan naar het gebruik van gerecyclede materialen bij 3D-printen. Hierbij is gebruik gemaakt van gerecycled PET (van petflessen), PLA (van verpakkingsmaterialen), van ABS (van auto dashboards) en PETG met 20% carbonvezels (gerecycled, herkomst onbekend).

De materialen zijn vergeleken met virgin PET, PLA en ABS. Hieruit bleek dat de gerecyclede materialen nauwelijks onderdoen voor de virgin materialen. PLA scoorde hierin het best. PETG met carbonvezels gaf de sterkste producten, maar hiervan is geen vergelijking gemaakt met een virgin carbon gevuld materiaal.

Centre of Expertise Biobased Economy - 18

WAT IS THERMOPLAST? Een thermoplast is een materiaal van kunststof dat bij verhitting zacht wordt. Dit in tegenstelling tot thermoharders, materialen die hard blijven als ze verhit worden.

De eerste resultaten zijn veelbelovend qua materiaaleigenschappen, maar er liggen nog grote uitdagingen op het gebied van verwerkbaarheid van het materiaal.

SHOWCASEPRODUCT Tijdens dit project heeft afstudeerder Lennart Zoeter gewerkt aan materiaalontwikkeling van PHBV om de krimp te verminderen. Daarnaast heeft hij een voorbeeld product ontworpen om de kracht en mogelijkheden van 3D-printen van PHBV te laten zien. Dit voorbeeldproduct is een bijenhotel voor wilde (solitaire) bijen. Het bijenhotel heeft een vormgeving die met andere productiemethoden dan 3D-printen lastig te behalen is. Daarnaast zou het bijenhotel in de natuur gehangen kunnen worden en vergaat deze na verloop van tijd. Hierdoor is het product volledig onderhoudsvrij.

Voor de markttoepassing van ge-3D-print PHBV heb ik gelet op huidige trends. Door de groeiende trends dat men graag wil helpen om de biodiversiteit te verbeteren en de vele slechte bijenhotels op de markt, ben ik uitgekomen op een ge-3D-print bijenhotel.� - Lennart Zoeter, Onderzoeker BRILFRAME VAN BIOBASED FILAMENT Om de productie van de bril van Coert Schelfhout te verduurzamen, zijn er nog wat uitdagingen te overwinnen.

Om voldoende eindsterkte te behalen, wordt gebruik gemaakt van SLS 3D-printen. Een vervolgonderzoek zou zich kunnen richten op de ontwikkeling van duurzame alternatieven in deze 3D-print techniek.

BIOBASED update oktober 2020 - 19

Meer weten?

Lennert Zoeter Onderzoeker l.zoeter@hz.nl

Composteren biologisch afbreekbare plastics

Onderzoek naar afbreekbaarheid van verschillende typen biologisch afbreekbare plastics door compostering.

Periode: september 2019 t/m september 2020 Partners:

Gooi jij wel eens onbewust of juist bewust (bio) plastics bij het GFT afval? Enig idee hoelang het duurt voordat deze bioplastics afgebroken zijn?

Chiara Franchi is onderzoeker bij het lectoraat Biobased Energy en onderzoekt afbreekbaarheid van verschillende typen biologisch afbreekbare plastics door compostering. Meer kennis over de biologische afbreekbaarheid van plastic is zinvol voor producenten van bioplastics, de afvalverwerkers en uiteindelijk de consument.

In dit project werkt Centre of Expertise Biobased Economy (CoE BBE) samen met afvalverwerker Attero, producent Coffee Based, het Biopolymeer Applicatie Centrum en Curio (voormalig Prinsentuin college) aan het verkrijgen van meer kennis over afbreekbaarheid van bioplastics tijdens het composteringsproces.

GFT UIT JOUW CONTAINER

kunnen simuleren wat er met de afbreekbare bioplastics in het composteringsproces gebeurt” vertelt Chiara. Hoe sneller het afbraakproces van de bioplastics gaat, hoe beter. Hier is de afvalverwerker bij gebaat, maar bij een goede kwaliteit compost zijn ook de boeren en uiteindelijk de consument gebaat. Goede compost kan namelijk op het land worden gebruikt als bodemverbeteraar. Op dit land groeit vervolgens nieuw voedsel zodat de kringloop weer rond is.

TWEE SOORTEN AFBREEKBARE BIOPLASTICS Chiara en haar studenten van Avans en Curio hebben in dit project twee typen bioplastics onderzocht op afbreekbaarheid; Solanyl (bioplastic op basis van aardappel reststromen) en PLA (bioplastic op basis van suikerriet). Er is ook gekeken of de toevoeging van gemalen koffiebonen (dit is een reststroom die vrijkomt bij de productie van koffiepoeder) de afbraak van Solanyl en PLA kan versnellen.

De gedachte is dat de toevoeging van gemalen koffiebonen zorgt voor een betere structuur en aanvullende voeding voor de bacteriën die verantwoordelijk zijn voor het composteringsproces

In Nederland wordt het meeste groenafval (GFT) omgezet tot compost. De compost kan worden gebruikt als bodemverbeteraar. Chiara legt uit dat in dit project wordt gekeken naar de afbraak van bioplastics in GFT afval én in compost. Attero levert zowel het GFT-afval als de compost voor de experimenten in het project.

“We willen bij het testen van de afbraak van de bioplastics het industriële composteringsproces nabootsen zodat we Centre of Expertise Biobased Economy - 20

KLIMAATKAST Het CoE BBE heeft een klimaatkast aangeschaft waar alle experimenten plaatsvinden. Deze staat bij Curio. De experimenten worden uitgevoerd volgens de verschillende ISO-normen die er zijn voor het testen van compostering van bioplastics.

RESULTATEN De resultaten van het onderzoek waren helaas niet eenduidig. Hierdoor kon geen uitspraak worden gedaan of het toevoegen van gemalen koffiebonen zorgt voor een concrete verbetering van de compostering van PLA en Solanyl. Verder bleek dat de duur van het industriële composteringsproces niet goed aansluit bij de duur van de experimenten die in de ISO-normen worden geadviseerd.

Het is dus lastig om de resultaten van de klimaatkast experimenten te vertalen naar het uiteindelijke gedrag van bioplastics in industriële omstandigheden. “We willen daarom kijken of het mogelijk is om een norm te ontwikkelen die het juiste composteringsproces bij een afvalverwerker weerspiegelt.” aldus Chiara.

na 7 dagen

EEN KLEIN KIJKJE IN HET VERVOLG ONDERZOEK “Hallo, mijn naam is Luuk van der Made. Ik zit in het derde jaar van mijn studie omgeving, natuur en ruimte. Ik loop 2 maanden stage bij het Centre of Expertise Biobased Economy.

De stage richt zich op het vinden van een manier om de compostreactoren in de klimaatkamer automatisch te bevochtigen. De juiste hoeveelheid vocht hebben is erg belangrijk omdat de micro-organismen anders niet kunnen overleven en niet goed kunnen werken om de stoffen af te breken.

De perfecte vochtigheidsgraad is ongeveer 35%, wat de vochtigheidsgraad is die een compostplant zou aannemen. Tijdens de stage worden verschillende oplossingen en indelingen getest om de meest efficiënte manier te vinden. Het vochtgehalte wordt altijd gemeten om er zeker van te zijn dat de volledige compostmatrix een vochtigheidsgraad van ongeveer 35% behoudt.”

Meer weten?

Chiara Franchi Onderzoeker mc.franchi@avans.nl

BIOBASED update oktober 2020 - 21

Toepassing koffie zilvervlies Welke economisch haalbare toepassingen zijn er voor koffie zilvervlies?

Periode: november 2019 t/m november 2020 Partners:

Koffie is een van de meest geconsumeerde dranken ter wereld en is na aardolie het grootste verhandelde goed. Als gevolg van deze grote markt is het hergebruik van de residuen van de koffie-industrie van groot belang vanuit milieu- en economisch oogpunt. Tijdens het branden van koffiebonen worden grote hoeveelheden koffie zilvervlies als bijproduct gevormd. Wat kunnen we ermee?

Het koffie zilvervlies kan worden gebruikt voor compost.

Het is licht en luchtig en heeft een relatief hoog stikstofgehalte. In de stedelijke gebieden is de behoefte aan compostmateriaal echter beperkt en aangezien in veel steden, zoals in Amsterdam, composteerbaar afval nog steeds niet gescheiden kan worden aangeboden, wordt het grootste deel van het koffie zilvervlies momenteel als afval verwijderd.

ECONOMISCH HAALBAAR De opties voor een effectieve en economisch haalbare benutting van koffie zilvervlies moeten worden ontwikkeld.

De relatief kleine schaal van de productie in micro-branding bedrijven vormt een specifieke uitdaging. Hoewel de zilvervlies de afvalverwijderingskosten van het bedrijf aanzienlijk verhoogt, zijn de volumes niet groot genoeg om de gescheiden inzameling voor een laagwaardig gebruik als compostering te rechtvaardigen. Het beoogde gebruik moet ofwel in de winkel of in de buurt zijn (bijvoorbeeld bij het bakken) ofwel voldoende hoogwaardig om de kosten in verband met de logistiek te rechtvaardigen.

Het doel van dit project is om een overzicht te geven van de biomassa koffie zilvervlies, de chemische samenstelling en de biologische activiteit ervan om haalbare hoogwaardige materiaaltoepassingen te identificeren. De resultaten van dit onderzoek worden gebruikt om de marktkansen van producten op basis van de hoogwaardige componenten in koffie zilvervlies te identificeren. Voorbeelden hiervan zijn te vinden in cosmetica en farmaceutica.

Centre of Expertise Biobased Economy - 22

“Ik ben Jelle, 22 jaar en woon momenteel op kamers in ’s-Hertogenbosch. Ik ben derdejaars student Milieukunde op de HAS Hogeschool en heb daardoor veel overlappende interesses met de projecten binnen CoE BBE. Binnen het Lectoraat Biobased Building Blocks & Products ga ik een deel van het ‘Coffee Silverskin’ onderzoek onder mijn hoede nemen. Mijn gedeelte van het onderzoek omvat het verschil in winbare antioxidanten en polyfenolen tussen zilvervliezen uit verschillende brandprofielen en de toepassingen van deze stoffen. Vanuit de opdrachtgever worden zes monsters met unieke brandprofielen toegestuurd waar de winbare hoeveelheid antioxidanten en polyfenolen van bepaald wordt. Dit wordt gedaan met een ABTS en FC analyse in het laboratorium. Naast de laboratoriumwerkzaamheden wordt een verdiepend literatuuronderzoek uitgevoerd voor het inventariseren van de kwalitatieve toepassingen van de winbare stoffen. Zo krijgt de opdrachtgever een volledig beeld van de opties die de reststroom bevat.”

Meer weten?

Wim Gaakeer Projectleider w.gaakeer@avans.nl

BIOBASED update oktober 2020 - 23

Biobased flocculanten voor waterzuivering Kunnen er biobased flocculanten gecreeĂŤrd worden van aardappelreststromen?

Periode: september 2020 t/m augustus 2021 Partners:

Waterschappen gebruiken bij rioolwaterzuiveringsinstallaties aanzienlijke hoeveelheden synthetische polyelektrolyten als flocculant. De waterschappen willen graag kijken of het mogelijk is om hiervoor groenere biobased alternatieven te gebruiken. In dit geval een biobased flocculant op basis van aardappeltreststromen.

In dit samenwerkingsproject wordt onderzocht of en hoe uit aardappelreststromen bioflocculanten kunnen worden gemaakt en hoe deze werken in vergelijking met de regulier gebruikte (acrylamide)-polyelektrolyten. Flocculatie wordt bij waterzuivering gebruikt voor het verwijderen van stoffen uit water. Dit proces wordt zowel toegepast bij de zuivering van grond- en oppervlaktewater tot drinkwater als bij de zuivering van rioolwater

WIN-WIN Een mogelijk alternatief is het produceren van flocculanten uit zetmeelrijke (rest)stromen van de aardappelverwerkende / zetmeelverwerkende industrie zoals bijvoorbeeld Novidon. Deze reststromen kunnen nu voor een aanzienlijke belasting voor waterzuiveringen zorgen. Het inzetten van de reststromen voor de productie van een biobased alternatief voor synthetische polyelektrolyten kan dus een win-win situatie opleveren. De zetmeelreststroom wordt deels omgezet naar een waardevol product, terwijl tegelijkertijd de belasting (en dus kosten) voor waterzuivering zouden dalen.

De kick off van het project heeft reeds plaatsgevonden en daarmee is het project nu officieel van start.

Centre of Expertise Biobased Economy - 24

WAT IS FLOCCULATIE

“In 2050 dient het waterschap Aa en Maas klimaatneutraal te zijn. Binnen deze ambitie past het niet om op rioolwaterzuiveringen polymeren te gebruiken met een hoge CO2 voetafdruk. Daarom onderzoekt Waterschap Aa en Maas samen met de Avans Hogeschool of biobased flocculanten een geschikt alternatief zijn. “

Flocculatie of vlokvorming is een essentiële stap in een waterzuivering.

Het is een proces waarbij deeltjes zich aan elkaar hechten in een losse structuur.

Een bekend voorbeeld is de vorming van sneeuwvlokken door samenvoeging van sneeuwkristallen.

De structuur van vlokken is ‘luchtig’ en ook weer vrij eenvoudig te verbreken omdat de binding tussen de moleculen en groepen moleculen niet zo sterk is.

Bron: Wikipedia

- Rob van de Sande - Waterschap Aa en Maas Meer weten?

Alexander Compeer Projectleider ae.compeer@avans.nl

BIOBASED update oktober 2020 - 25

Biologische afbreekbaarheid biohars Onderzoek naar de biologische afbraak van polyester- en furaanharsen door toevoeging van schimmels.

Periode: september 2020 t/m augustus 2021 Partners:

Dit project onderzoekt hoe je met, vanuit een grote computerdatabase speciaal geselecteerde, schimmels een aantal thermohardende bioharsen kunt afbreken. Deze bioharsen worden gebruikt in biomcomposietmaterialen zoals verkeersborden, bushokjes en zelfs voetgangersbruggen. Om de beste bio-degrader te bepalen worden verschillende schimmelsoorten getest met hars

diversiteit aan componenten en het productontwerp kan de behandeling aan het einde van de levensduur van deze materialen een uitdaging zijn. Biologische afbraak kan dus een innovatieve en milieuvriendelijke techniek zijn.

HET NATUURLIJKE COCKTAILRECEPT VAN MOEDER NATUUR Miaomiao Zhou is docent-onderzoeker bij de Avans Academie voor Gezondheid en Technologie en werkt mee in dit project:

als koolstofbron. Biologische afbraak van (bio) hars in biocomposieten kan een innovatieve en milieuvriendelijke techniek zijn om de verschillende componenten in biocomposieten aan het einde van hun levensduur te hergebruiken. De vraag is, lukt dit met speciaal door ons geselecteerde schimmels?

Milieubewustzijn heeft geleid tot een toenemende vraag naar duurzamere bouwmaterialen. Als gevolg hiervan worden biocomposieten steeds meer gebruikt in de huidige markt en samenleving. De beschikbare informatie over hun eindfase is alleen nog beperkt. NPSP en Avans werken in dit project samen naar een mogelijke oplossing. Een leuke bijkomstigheid van dit project is dat het een logische aanvulling vormt op twee andere projecten waarin juist de mechanische en chemische recycling van dezelfde thermohardende bioharsen wordt onderzocht.

DIVERSITEIT AAN COMPONENTEN Furaanhars en polyester/styreen worden door NPSP gebruikt bij de productie van hun biocomposieten (Nabasco), samen met een mengsel van biovezels en een vulstof. Vanwege de

“Schimmels vertegenwoordigen de grootste soortenrijkdom op aarde. Overal kom je schimmels tegen, van het tropisch regenwoud tot de Sahara, van je lang niet schoongemaakte koelkast tot een 10 jaar oude cd. Ja.. een cd, oftewel compact disk, is gemaakt van een laagje aluminium en polycarbonaat (1). Er blijkt nu dat schimmels ook kunnen leven en zelfs floreren op dit soort zeer moeilijk afbreekbare materialen. Hoe? Door een groot aantal effectieve enzymen te produceren. Dankzij de ontwikkeling van vakgebieden zoals genomics* en bioinformatica** kon ik 350 schimmelgenomen vergelijken in een supercomputer cluster (SurfSara Lisa).

Centre of Expertise Biobased Economy - 26

Kunstwerk biocomposiet

Het genoom van een schimmel codeert de zijn mogelijkheden bij de productie van enzymen. Het zogenaamde in-silico onderzoek in de schimmel-databases (2,3) laat zien welke soorten het vermogen hebben om moeilijke verbindingen te verteren, in dit project een harsmengsel. Je vraagt je misschien af: waarom schimmels?

Waarom geen gezuiverde enzymen gebruiken voor de verbindingen? Dit komt doordat de verbindingen gevuld zijn met moeilijk verkrijgbare structuren, een enkel enzym zal niet slagen in een volledige afbraak. Om het probleem op te lossen, is een delicate mix van enzymen essentieel. En wat is er delicater dan het natuurlijke cocktailrecept dat door moeder natuur aan de schimmel is gegeven?�.

TOEKOMST Wanneer we uiteindelijk in staat zijn om deze harsen af te breken, gaan we ons in een vervolgproject richten op de fase daarna: het hergebruik. We zijn nog niet zo ver, maar bij hoogwaardig hergebruik kun je bijvoorbeeld denken aan toepassing richting een vast myceliumproduct als bouwmateriaal of verpakking of bijvoorbeeld het opzuiveren een enzymencocktail richting industriĂŤle processen of schoonmaakmiddelen.

In dit project streven we ernaar om enzymproducerende schimmel te verfijnen door experimenten met groeiscreening met biohars. De in-silico-analyse zal ons helpen om de schimmelkandidaten te beperken. Door middel van een zorgvuldig ontworpen experimenteel schema willen we de beste eter van hars vangen!.

Meer weten?

Ilaria La Bianca Projectleider i.labianca1@avans.nl

** De complete genetische samenstelling van een cel. * Bio-informatica is de wetenschap die tot doel heeft de biologische kennis te verrijken door kennis uit de informatica toe te passen op biologische data.

Referenties: 1, Fungal bioturbation paths in a compact disk 2, Fungal feruloyl esterases: Functional validation of genome mining based enzyme discovery including uncharacterized subfamilies 3, Fungal glucuronoyl esterases: Genome mining based enzyme discovery and biochemical characterization 4, Diversity of fungal feruloyl esterases: updated phylogenetic classification, properties, and industrial applications

BIOBASED update oktober 2020 - 27

Viberscrete - biobased beton Zoektocht naar de meest optimale samenstelling en mixmethodes voor biobeton Periode: september 2020 t/m augustus 2021 Partners:

Hoewel biobased beton goede thermische en akoestische isolatie eigenschappen heeft en een

Dit project is een vervolg op het post doc onderzoek van Giuliana Scuderi : ‘Back to the Material of the future’.

positieve milieu impact, kleven er ook een aantal nadelen aan ‘biobeton’. Het heeft bijvoorbeeld een lage mechanisch sterkte, is gevoelig voor vochtige omstandigheden en heeft het vermogen te vervormen. In dit project gaan Vibers en Avans op zoek naar de meest optimale samenstelling van biobeton op basis van olifantsgras.

Een bekend bestaand voorbeeld van biobeton is hennep beton. Helaas is dit niet geschikt als dragende constructie en bovendien niet goedkoop. De industrie is dan ook op zoek naar een goedkoper alternatief met goede thermische en akoestische eigenschappen én dezelfde constructie eigenschappen als beton.

OLIFANTSGRAS Het bedrijf Vibers, maakt producten op basis van het snel groeiende olifantsgras en zoekt nieuwe toepassingen in de bouwindustrie. Experimenten met olifantsgras in biobeton zijn al uitgevoerd, en het blijkt dat de juiste samenstelling van groot belang is om bepaalde vereiste eigenschappen te bereiken.

In het project Viberscrete gaan deelnemers de optimale samenstelling en mixmethodes onderzoeken. Met de resultaten van dit project kunnen bedrijven hun kennis vergroten over de productie en toepassing van biobased beton. Ook wordt een instructie voor bestaande productie installaties voor hennep beton opgeleverd.

Centre of Expertise Biobased Economy - 28

Meer weten?

Giuliana Scuderi Projectleider g.scuderi@hz.nl

BIOBASED update oktober 2020 - 29

Ontwerpen met snel hernieuwbare materialen Architecten en studenten aan de slag met snel hernieuwbare materialen.

Periode: september 2020 t/m augustus 2021 Partners:

SHM (snel hernieuwbare materialen) komen voort uit de natuur. Tijdens hun groei halen zij CO₂ uit de

projectpartners gegevens over CO2-uitstoot, veroorzaakt door de productie van de materialen objectiveren.

lucht. Vergeleken met het gebruik van traditionele bouwmaterialen, bespaar je een CO₂-uitstoot van 90

Voorbeeld ontwerp tiny house student Jort:

TON bij de realisatie van een appartement voor vier personen indien je staal en beton vervangt door SHM. SHM worden nu nog op een vrij kleine schaal ingezet in de bouwwereld. Om het gebruik van SHM te bevorderen is het noodzakelijk dat er meer bouwpartners worden betrokken.

Deze partners moeten geholpen worden om hun kennis omtrent SHM - ofwel op te bouwen ofwel uit te breiden.

Architecten en studenten architectuur zullen, door deel te nemen aan dit project, geoefend worden in het gebruik van SHM tijdens de ontwerp en uitvoeringsfase van gebouwen.

KENNIS EN RICHTLIJNEN Tijdens het project wordt toegewerkt naar kennis en richtlijnen, vermeldt in een digitale gids, voor het gebruik van snel hernieuwbare materialen bij de constructie van een gebouw. Dit gebeurt door analyses in kaart te brengen van de relatie tussen CO₂-uitstoot en het gebruik van SHM tijdens de ontwerp en realisatiefase van een gebouw.

Daarnaast worden verschillende SHM met elkaar en met de traditionele bouwmaterialen vergeleken. Zo kunnen de Centre of Expertise Biobased Economy - 30

Tiny house ontworpen door UN Environment enYale University’in de USA

DIGITALE GIDS SHM

INNOVATIEVE ARCHITECTONISCHE RUIMTEN

Alle informatie wordt door de ontwerpteams gecatalogiseerd en gepubliceerd in een digitale gids, hierin wordt het volgende opgenomen:

Onder de begeleiding van een architectenbureau gaan studenten innovatieve architectonische ruimten ontwerpen (bijvoorbeeld een Tiny house) gebaseerd op de toepassingen van SHM in een gebouw. Daarnaast onderzoeken de studenten hoe deze ontwerpen verder ontwikkeld kunnen worden tot uitvoeringsdetails. Zo leren zij ook in dit project hoe er met SHM gebouwd kan worden.

De kenmerken van snel hernieuwbare materialen op de volgende gebieden: • mechanisch • bouwfysisch • chemisch • ecologisch • esthetisch Richtlijnen voor het gebruik van snel hernieuwbare materialen bij de constructie van een gebouw ten aanzien van: • vloer-samenstellingen • wand-samenstellingen • dak-samenstellingen • deur en raam details • teksten voor bestek en lastenboeken

BIOBASED update oktober 2020 - 31

Meer weten?

Gie Steenput Projectleider gjpl.steenput@avans.nl

WWW.COEBBE.NL Meer biobased nieuws, projecten en onderwijs?

Bekijk dan onze website.

De volgende BIOBASED update komt uit in januari 2021.

- CENTRE OF EXPERTISE BIOBASED ECONOMY -