Veel van de grondstoffen die we gebruiken voor de miljoenen producten die we produceren zijn niet duurzaam. Ze zijn eindig, fossiel en zeer vervuilend. Daarom zijn er nieuwe duurzame alternatieven nodig die we dagelijks kunnen inzetten bij de productie én na gebruik kunnen terugbrengen in een kringloop van grondstoffen. Hoe kan de Hanzehogeschool er met praktijkgericht onderzoek voor zorgen dat we deze circulaire keten opbouwen?
Dit boekje is een weerslag van de inaugurele rede als Lector Biobased Economy bij Hogeschool Van Hall Larenstein die Hans Derksen op 8 mei 2012 hield. De kern van het betoog is wat de biobased economy kan betekenen voor een duurzame samenleving. Maar ook wat deze niet kan betekenen, want biomassa is niet de oplossing voor alles. Uiteindelijk gaat het vooral over de kansen die biomassa, en meer in het bijzonder een biobased economy, de mens biedt.
MULTIFILE
Onze huidige voedselvoorziening wordt gekenmerkt door overmatig gebruik van bestrijdingsmiddelen zoals antibiotica, genetische manipulatie, overdadig veel transport, water en andere grondstoffen worden gebruikt en productieprocessen gebaseerd op fossiele brandstoffen. Ook wordt veel landbouwgrond dusdanig uitgeput dat de kwaliteit van de grond en de diversiteit sterk achteruit gaan. Gezonde en duurzaam geproduceerde voeding zou voor iedereen bereikbaar moeten zijn. Bovendien is er veel leegstand in verschillende regio’s, deze leegstand kan door middel van aquacultuur systemen zeer waardevol worden benut. Dit is de aanleiding geweest om te zoeken naar alternatieve mogelijkheden voor duurzame productie van voedsel binnen de agrifoodsector. Geïntegreerde aquacultuur systemen worden verwacht goed toepasbaar te zijn voor duurzame voedingsproductie. Deze systemen verminderen de afhankelijkheid van de huidige voedselvoorziening van chemie, olie en gas. Bovendien stimuleert het de lokale en regionale economie en schept het duurzame werkgelegenheid. De doelstelling is het sluiten van de materiaalstroomketen, het voorkomen van afvalstoffen en het stimuleren van grondstof besparing. De aanpak van dit project is daarom gericht op de transitie naar circulaire materiaalstromen waarbij hoogwaardig hergebruik van de materialen mogelijk is op een manier waarbij waarde wordt toegevoegd. Hierbij worden mogelijkheden verkent in het kader van de biobased economy en nieuwe business- en verdienmodellen van dergelijke geïntegreerde aquaculturen. De onderzoeksvraag voor A2FISH is welke circulaire business- en verdienmodellen er realiseerbaar zijn voor kansrijke geïntegreerde aquacultuursystemen binnen de agrifoodsector. Om die onderzoeksvraag uiteindelijk te kunnen beantwoorden, zijn een aantal deelvragen geformuleerd: • Welke aquacultuursystemen zijn kansrijk toepasbaar binnen de agrifoodsector? • Aan welke technische en economische aspecten moet een aquacultuursysteem voldoen om te komen tot kansrijke business- en verdienmodellen? • Welke soorten planten kunnen worden met waardevolle inhoudsstoffen kunnen worden gekweekt met de aquacultuursystemen? • Welke soorten gangbaar industrieel visvoer kan worden gefabriceerd uit reststromen uit de voedingsmiddelenindustrie en welke invloed heeft dit voer als bemesting op de waterkwaliteit? • Hoe ziet een vervolgtraject voor een geïntegreerd circulair aquacultuursysteem eruit en in hoeverre is dit anders dan voor gangbare alternatieven?
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.
De wereldwijde fosforchemische industrie is sterk afhankelijk van witte fosfor (P4) dat wordt geproduceerd uit gemijnd fosfaaterts (Ca5(PO4)3F), een eindige en schaarse fossiele grondstof. De omzetting van P4 in een scala aan producten is op dit moment ook niet duurzaam, maar energie-intensief en inefficiënt, terwijl deze organofosforverbindingen een prominente rol spelen in de moderne wetenschap en samenleving vanwege hun brede toepassingen. De reductie van anorganisch fosfaat (oxidatietoestand +5) naar P4 (ox. toestand 0) brengt deze inefficienties met zich mee, aangezien veel hoogwaardige vervolgproducten zich in de +3 of +5 formele oxidatietoestand bevinden. In dit KIEM GoChem project zullen onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam in samenwerking met MKB SusPhos b.v. nieuwe synthetische methodologieën ontwikkelen die onnodige redoxcycli in de fosforchemie voorkomen en daarnaast gebruikmaken van afvalstromen als startmateriaal. Het project is relevant voor de Nationale Wetenschapsagenda “Circulaire economie en grondstoffenefficiëntie” en heeft als doel om de duurzaamheid van de fosforchemische industrie te verbeteren, waarbij fosfaatafval als grondstof gebruikt wordt en het gebruik van witte fosfor (P4) geheel wordt omzeild. SusPhos b.v. maakt gebruik van een onuitputtelijke hernieuwbare grondstof, met name fosfaten teruggewonnen uit afvalwater in de vorm van struviet (magnesium ammoniumfosfaat) om duurzame fosfaathoudende meststoffen en brandverstragers te produceren, en bouwt dit jaar een proeffabriek om deze techniek op te schalen. In dit nieuwe GoChem project richten SusPhos b.v. en de UvA zich op de ontwikkeling van een nieuw protocol voor de omzetting van struviet naar hoogwaardigere fosfaatesters, waarmee in potentie een nieuw portfolio aan gerecycleerde producten op de markt gezet kan worden dat kan concurreren met de huidige producten en als zodanig een belangrijke bijdrage levert aan de totstandkoming van een circulaire economie. De directe, redoxneutrale omzetting van hernieuwbare anorganische fosfaten in belangrijke organofosfaatproducten is een kans waarmee onnodige verspilling van meet af aan wordt geëlimineerd.
