Dit boek is het resultaat van het SIA Raak MKB project “Biocomposieten voor civiele en bouwkundige toepassingen; Biobased brug”. Het is geschreven voor bedrijfsleven en studenten van het MBO, het HBO en de universiteiten. Het project leverde een haalbaarheidsonderzoek van een volledig biocomposieten voetgangersbrug. Materialenonderzoek bij Inholland Composites en stijfheid en sterkte berekeningen toonden aan dat een volledig biocomposieten voetgangersbrug haalbaar was. De Dommelbrug is met succes door ruim 100 studenten gebouwd.
Sustainable production of aromatics, especially benzene, toluene and xylenes (BTX), is essential considering their broad applications and the current global transition away from crude oil utilization. Aromatization of lower olefins, particularly ethene and propene, offers great potential if they are derived from more circular alternative carbon feedstocks such as biomass and waste plastics. This work aims to identify the preferred olefin feed, ethene or propene, for BTX production in a fixed-bed reactor. A commercial H-ZSM-5 (Si/Al = 23) catalyst was used as a reference catalyst, as well as a Ga-ZSM-5 catalyst, prepared by Ga ion-exchange of the H-ZSM-5 catalyst. At 773 K, 1 bar, 45 vol % olefin, 6.75 h−1, propene aromatization over the Ga-ZSM-5 catalyst exhibited higher BTX selectivity of 55 % and resulted in slower catalyst deactivation compared to ethene aromatization.
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
De maatschappij raakt zich in toenemende mate bewust dat het huidige lineaire economisch model niet meer houdbaar is. Het gebruik van petrochemische producten resulteert in een toename van CO2 in de atmosfeer. Verder neemt de hoeveelheid afval, met name plastics, verontrustende vormen aan en raken de oceanen zienderogen meer vervuild. Om de bovengenoemde problemen te tackelen is een transitie naar biobased en circulair essentieel. Naast dat we voor het maken van (consumenten) producten meer gebruik moeten maken van natuurlijke, hernieuwbare grondstofstromen zullen we de huidige materialen tevens veel beter moeten recyclen teneinde de druk op het milieu te verminderen. Een belangrijk thema in het recyclen van plastics is de chemische recycling. Een bekend voorbeeld waar op dit moment onderzoek naar verricht wordt is de depolymerisatie van PET naar de monomeren, GEVOLGD DOOR de scheiding van additieven en kleurstoffen en vervolgens weer een polymerisatie tot het gewenste plastic. In dit project wordt een andere methode voor chemische recycling onderzocht, namelijk de katalytische pyrolyse van (mengsels) van plastics tot de aromaten benzeen, tolueen en xylenen (BTX). Deze aromaten zijn veel gebruikte intermediairen voor tal van hoogwaardige plastics, zoals polyesters, polyamides en polyurethanen. Ruwweg 40% van alle huidige plastics is opgebouwd uit BTX. De techniek kan gebruikt worden voor mengsels van plastics en, door toepassing van de ex situ approach kunnen ook sterk vervuilde plastic stromen omgezet worden naar BTX. In samenwerking met het bedrijf BioBTX gaat de Rijksuniversiteit Groningen een kinetische studie doen naar de omzetting van plastics door gebruik te maken van tweetal geselecteerde plastic voedingen en een modelsysteem (etheen, propeen en mengels) voor de omzetting naar BTX middels een katalytische pyrolyse. De resultaten van deze studie zullen gebruikt worden voor een techno-economische evaluatie om te inventariseren of het proces commercieel aantrekkelijk is en geschikt voor verdere opschaling richting pilot/demoplant.
Vanuit het bedrijfsleven is er een noodzaak om PVC hoogwaardig te recyclen. Met de huidige methoden zijn de kosten voor het verwijderen van PVC afval tenminste vijf keer hoger dan de oorspronkelijke productiekosten, terwijl waardevolle grondstoffen verloren gaan. Recyclen is momenteel zinloos omdat het verkregen materiaal te laagwaardig is. Ondertussen is er wel een duidelijk maatschappelijk belang omdat bij de verbranding van PVC afval dioxines en zoutzuurdampen vrijkomen die schadelijk zijn voor gezondheid en milieu. De projectpartners Rijksuniversiteit Groningen, Deepgrooves BV en TRH Recycling BV willen in dit project de basis leggen voor hoogwaardige PVC recycling middels superkritische CO2. Wanneer geïnjecteerd tijdens de extrusie is superkritische CO2 in staat om chemicaliën te onttrekken aan de gesmolten PVC, teneinde een meer gezuiverde vorm te bereiken van gerecycled PVC. De wetenschappelijke/technologische principes achter dit idee zijn al eerder onderzocht bij de RuG en de resultaten zijn veelbelovend. De extractie van weekmakers maakt het mogelijk om mechanisch gerecycled zacht PVC te zuiveren tot hard PVC, waaraan momenteel een tekort is op de markt. Onderzoeksvraag: In welke mate kunnen we post-consumer/post-industrial PVC afval geschikt maken voor hoogwaardige recycling (op hetzelfde kwaliteitsniveau) door het middels de inzet van superkritische CO2 te ontdoen van additieven zoals weekmakers en kleurstoffen?
