
Renewable Plastics
Plastics zijn onmisbaar in onze maatschappij. Het zijn functionele materialen met veel toepassingen waarvoor we nog geen duurzame alternatieven hebben. Vrijwel alle plastics worden gemaakt van fossiele grondstoffen. Ze zijn niet altijd recyclebaar en doorgaans slecht afbreekbaar in het milieu. In een circulaire economie is behoefte aan meer duurzame oplossingen. Daarom werkt Wageningen Food & Biobased Research aan de ontwikkeling van plastics uit hernieuwbare grondstoffen, die goed recyclebaar zijn en niet accumuleren in het milieu.
Lees meer
Plastics in een circulaire economie
Hernieuwbare of biobased plastics worden niet gemaakt uit eindige grondstoffen zoals aardolie, maar uit hernieuwbare grondstoffen van biologische oorsprong. Ze spelen daarmee een belangrijke rol in de circulaire plastics economie. Biobased plastics kunnen bijvoorbeeld worden geproduceerd uit suikers en vetzuren afkomstig van (landbouw)reststromen. Deze grondstoffen kunnen vaak onder mildere condities worden verwerkt dan in de petrochemie gebruikelijk is: bij lagere temperatuur of druk en zonder het gebruik van agressieve chemicaliën.
Wij werken zowel aan drop-in biobased plastics (chemisch identiek aan fossiele kunststoffen) als aan nieuwe plastics met specifieke eigenschappen. Voordeel van drop-in biobased plastics is dat er geen aanpassingen nodig zijn in productontwerp en plasticverwerkingsprocessen. We focussen ons in dit geval specifiek op het efficiënt produceren van biobased monomeren (bouwstenen). Een voorbeeld is PET dat goed recyclebaar is binnen de bestaande infrastructuur en waarvan de milieu-impact kan worden verlaagd door het van hernieuwbare grondstoffen te maken (‘Bio-PET’).
100% Circulaire materialen
Voorbeelden van ”nieuwe” hernieuwbare plastics zijn polymelkzuur (PLA), zetmeelplastics en polyhydroxyalkanoaten (PHA’s). Deze materialen zijn zowel biobased als composteerbaar / biodegradeerbaar. We ontwikkelen nieuwe producten op basis van deze materialen waarbij we gebruikmaken van specifieke eigenschappen en voordelen van deze materialen. Daarbij streven we ernaar dat biobased plastics aan het einde van de levensduur volledig recyclebaar zijn naar hun oorspronkelijke bouwstenen (monomeren). Zo kunnen er weer nieuwe plastics van worden gemaakt.
Wanneer recycling niet mogelijk is, of wanneer er een grote kans is dat producten in de natuur terechtkomen, moeten plastic producten biologisch afbreekbaar zijn, zodat geen ophoping in het milieu plaatsvindt.
Betrokken in de hele waardeketen
Wageningen Food & Biobased Research heeft een ruime expertise op het gebied van het ontwikkelen van hernieuwbare plastics. Meestal gaat het dan vooral om thermoplasten zoals polyesters of nylons. Ze worden toegepast in bijvoorbeeld verpakkingen, landbouwplastics en in synthetische vezels voor textiel. We kiezen daarbij voor een brede, multidisciplinaire aanpak en betrokkenheid in de gehele waardeketen: van de selectie van grondstoffen via de productie van chemische bouwstenen tot de polymerisatie en de toepassing in producten, tot en met de end-of-life opties.
Dankzij onze expertise in alle onderdelen van de levensduur van de plastics kunnen we ons richten op alle actieve doelgroepen in de keten:
- Producenten en leveranciers van biomassa die willen weten of er hoogwaardige toepassingen zijn te bedenken voor hun grondstoffen;
- Chemiebedrijven die bouwstenen voor de kunststofindustrie willen verduurzamen;
- Kunststofproducenten die nieuwe grondstoffen willen gebruiken;
- Producenten die nieuwe materialen willen toepassen in bijvoorbeeld verpakkingen, landbouwproducten en medische hulpmiddelen;
- Brand owners die circulaire ambities hebben;
- Beleidsmakers die de verduurzaming van de plastic-industrie willen stimuleren.
Werken aan oplossingen
Binnen dit onderzoeksprogramma werken we onder andere aan onderstaande oplossingen.
-
Niet-Persistente Plastics
Een van de grootste problemen van kunststoffen is bijdrage aan milieuvervuiling, bijvoorbeeld als gevolg van zwerfvuil, onjuiste afvalverwerking of slijtage van kunststofproducten. Bij diverse plastictoepassingen kan lekkage naar het milieu niet worden voorkomen. Voorbeelden zijn landbouwplastics of microplastics die vrijkomen uit autobanden en textiel. In deze toepassingen kunnen niet-persistente of biologisch afbreekbare plastics het probleem verminderen. Wageningen Food & Biobased Research heeft uitgebreide kennis over de mogelijkheden en het gebruik van verschillende soorten biologisch afbreekbare kunststoffen en werkt samen met industriële partijen om nieuwe materialen en producten te testen en te ontwikkelen die de natuurlijke omgeving schoon houden.
-
Nieuwe Polymeren voor Hernieuwbare Thermoplastics
In een duurzame circulaire economie is behoefte aan efficiënt geproduceerde plastics gemaakt vanuit hernieuwbare grondstoffen, die goed recyclebaar zijn en, indien nodig, biologisch afbreekbaar zijn. De functionele eigenschappen van deze plastics (sterkte, taaiheid, barrière tegen invloeden van buitenaf en temperatuurbestendigheid), moeten echter wel voldoen aan de gewenste producteisen. Wageningen Food & Biobased Research ontwikkelt nieuwe, zeer functionele en tegelijkertijd volledig circulaire, polymeren die fossiele plastics in veel toepassingen kunnen vervangen.
-
Eigenschappen en Verwerking van Hernieuwbare Kunststoffen
Om biobased of biologisch afbreekbare kunststoffen in daadwerkelijke producten te implementeren, is het essentieel om te weten hoe deze kunststoffen te verwerken zijn en welke mogelijkheden er zijn voor verbetering van de eigenschappen van de materialen voor specifieke toepassingen. Wageningen Food & Biobased Research heeft ruime ervaring en state-of-the-art faciliteiten om de eigenschappen en het verwerkingsgedrag van hernieuwbare kunststoffen op pilotschaal te testen en geeft advies over functionele optimalisaties. Wij geven bedrijven een onafhankelijk advies bij het selecteren van de juiste (biobased) kunststoftypen en het implementeren van nieuwe kunststofproducten.
-
Strategie en Beleidsontwikkeling voor Renewable Plastics
Vanwege belangrijke mondiale opgaven, zoals het tegengaan van klimaatverandering en vermindering van de vervuiling van het milieu, moet de plasticindustrie ingrijpend veranderen. Belangrijke deeloplossingen zijn plastic recycling, vermijden van het gebruik van plastics, plastic hergebruik maar ook het toepassen van alternatieve (niet-fossiele) grondstoffen voor de productie van plastics. Wageningen Food & Biobased Research ontwikkelt nieuwe inzichten in de plastictransitie die uitgaan van het gewenste einddoel (backcasting) en waarbij belangrijke doelen (voorkomen van klimaatverandering en vervuiling van de omgeving) en tools (design for recycling) mee worden genomen.