Biologisch Afbreekbare Alternatieven voor Producten die in het Rioolwater Terechtkomen

De voetafdruk van HPC-producten verkleinen

HPC zijn doorgaans complexe formules die metaalion chelerende verbindingen, (haar)verzachters, oppervlakte-actieve stoffen, viscositeitsregelaars en allerlei additieven kunnen bevatten, waaronder pigmenten, biociden, geurstoffen en - voor zonnebrand middelen - UV-blokkers. In veel gevallen zijn deze op fossiele basis en niet biologisch afbreekbaar. Dit is een probleem omdat ze na gebruik meestal worden uitgewassen en in het riool of zelfs in het milieu terechtkomen. Recycling aan de bron is daarom vrijwel onmogelijk. Het zou ideaal zijn als ze onder natuurlijke omstandigheden zouden kunnen afbreken tot onschadelijke moleculen. Zelfs als HPC-ingrediënten biobased zijn, kunnen ze afkomstig zijn van niet-duurzame bronnen zoals palmolie. Dit daagt de HPC-industrie uit om duurzame producten te ontwerpen die aan alle functionele eisen voldoen, voldoende houdbaar zijn maar ook gebruiksvriendelijk. Het Wageningen Food & Biobased Research ontwikkelt daartoe nieuwe duurzame, biogebaseerde en biologisch afbreekbare moleculen op basis van biomassa uit bij voorkeur agrarische residuen en afvalstromen. Zij kunnen de industrie helpen haar ecologische voetafdruk te verkleinen.

Biobased producten met de juiste eigenschappen

Bij het ontwerpen van duurzame ingrediënten voor HPC is het meestal geen oplossing om biobased drop-ins te maken voor fossiele moleculen, aangezien deze nog steeds niet biologisch afbreekbaar zouden zijn. Wij richten ons op het ontwerpen van nieuwe chemicaliën, te beginnen met de bestaande structuur van geselecteerde biomoleculen. Wij wijzigen deze om de gewenste functionaliteit te bereiken via een verscheidenheid aan omzettingstechnieken, van bio- en elektrochemische katalyse en microbiële synthese tot emulsiepolymerisatie. Vervolgens analyseren wij de chemische en fysische eigenschappen van biogebaseerde chemicaliën en biopolymeren. Wij creëren efficiënte methoden om studies naar biologische afbraak te versnellen met behulp van high-throughput faciliteiten. Dankzij onze uitgebreide kennis van grondstoffen, omzettingsmethoden en de biologische afbreekbaarheid van moleculaire structuren kunnen wij op verzoek biopolymeren produceren met precies de juiste eigenschappen. Daarbij werken wij ook in consortia met industriële partners die gezamenlijk de hele waardeketen bestrijken.

Van grondstof tot milieuvriendelijke producten

In verschillende projecten werken wij met succes samen met de industrie aan biogebaseerde en biologisch afbreekbare producten:

• In het LWV20.015-project "Gefunctionaliseerde koolhydraten ter vervanging van fossiele ingrediënten, gesponsord door de Nederlandse Topsector Agri&Food, ontwikkelen wij gemodificeerde biopolymeren op basis van suikerbietenpulp. Deze gemodificeerde biopolymeren kunnen polyacrylaten vervangen in formules voor persoonlijke verzorging en automatische vaatwasmiddelen en kunnen zelfs worden gebruikt als additief in natuurlijk leer. Dit biedt niet alleen voordelen voor producenten en consumenten; het biedt de agrovoedingssector ook mogelijkheden om agrarische nevenstromen te valoriseren tot hoogwaardige producten met toegevoegde waarde.
• In de projecten CCLEAN en CHARM onderzoeken wij samen met de industrie biogebaseerde en biologisch afbreekbare alternatieven voor fossiele en niet-afbreekbare ingrediënten op de HPC-markt. Het gaat onder meer om chelaten (die kalkaanslag in huishoudelijke machines voorkomen) en reologieversterkers (bindmiddelen en verdikkingsmiddelen).
• Het LWV 19221-project "Op maat gemaakte microbiële oliën en (hydroxy)vetzuren" onderzoekt microbiële methoden om op duurzame wijze oliën te produceren met als doel het niet-duurzame gebruik en de niet-duurzame productie van palmolie te vermijden.

Volwaardig duurzaam alternatief

Door gangbare fossiele ingrediënten te vervangen door geavanceerde biobased en biologisch afbreekbare alternatieven kunnen we de HPC-markt een stuk duurzamer en circulairder maken, ook als de ingrediënten na gebruik worden weggespoeld.