CHAMPION – nieuwe circulaire materialen ontwikkelen met veilige biobased bouwstenen

Het merendeel van conventionele synthetische materialen is niet geschikt voor effectieve recycling, en wanneer ze terechtkomen in het milieu zijn ze vaak onvoldoende afbreekbaar. Uiteindelijk draagt dit bij aan bijvoorbeeld plastic soep en persistente microplastics. Dit sluit niet aan bij het groene imago van de EU en haar ambities om een circulaire economie te creëren. Het EU BBI-project CHAMPION neemt deze ambities voor een circulaire economie als uitgangspunt en heeft als doel nieuwe, veilige en circulaire materialen en producten te ontwikkelen die zijn gebaseerd op grondstoffen van biologische oorsprong, door toepassing van reversibele aza-Michael-additie.

Biobased bouwstenen

De meeste synthetische materialen van nu zijn gebaseerd op niet-hernieuwbare fossiele grondstoffen, terwijl veel van de bouwstenen (zoals isocyanaten of bisfenol A) problematisch zijn met betrekking tot humane en ecotoxiciteit. Bovendien zijn de materialen die hieruit voortkomen vaak niet-recyclebaar en bijna altijd niet biologisch afbreekbaar. Dit betekent dat deze producten tijdens de levensduur van het product weliswaar zeer effectief zijn, maar dat ze aan het einde van hun levensduur meestal op de stortplaats belanden of worden verbrand. Wanneer ze in het milieu terechtkomen, veroorzaken ze door hun persistentie op lange termijn problemen.

CHAMPION wil nieuwe biobased bouwstenen ontwikkelen, waaronder nieuwe biobased diaminen die gescreend zullen worden op humane en ecotoxiciteit om hun veiligheid te waarborgen (oftewel Safe-by-Design). Door gebruik te maken van zogeheten aza-Michael-additie worden nieuwe performancematerialen ontwikkeld voor uiteenlopende toepassingen, waaronder structurele lijmen, automobielinterieurs, en home care-producten.

De ontwikkelde materialen worden getest op biologische afbreekbaarheid en chemische recyclebaarheid, om zo te waarborgen dat ze daadwerkelijk Circular-by-Design zijn. De beoogde end-of-life scenario's voor CHAMPION-producten zijn dan ook recycling, vergisting en biologische afbreekbaarheid, om de ongecontroleerde uitstoot van broeikasgassen, persistente stoffen en plastics/microplastics in het milieu significant te verminderen.

Het project

CHAMPION is een driejarig BBI-project met een budget van EUR 5,7 mln., dat de expertise combineert van veertien partners variërend van kennisinstituten tot mkb's en grote bedrijven uit zes Europese landen. Met de geïntegreerde combinatie van chemische en polymeersynthese, katalyse, vroegtijdige toxiciteitsscreening (humaan en eco), applicatietests, biologische afbreekbaarheidstest, conceptueel procesontwerp en levenscyclusanalyse, streeft CHAMPION naar het realiseren van de volgende doelstellingen:

• Een bibliotheek aanleggen van meer dan vijftig nieuwe materialen van biologische oorsprong die door gebruik van de aza-Michael-additiereactie bestaan uit verlengde, gemodificeerde en uitgevloeide ketens;
• De economische en milieuprestaties van de nieuwe polymeren verbeteren door biologisch afbreekbare alternatieven te ontwikkelen en een innovatieve teststrategie op te stellen om problemen met toxicologische veiligheid van kandidaatproducten snel te evalueren;
• Vier kandidaten voor nieuwe biobased polymeren realiseren en voor de testprocedure aanbieden aan industriële partners, waarbij elk van deze varianten hoogwaardige prestaties levert als additief voor home care-formules, structuurlijmen, coatings en autointerieuren;
• Het algehele gebruik van hulpbronnen efficiënter maken en de uitstoot van broeikasgassen verlagen voor de beoogde toepassingen;
• Nieuwe en verbeterde verwerkingtechnologieën valideren en de meest geavanceerde biobased polyesterkandidaten wat betreft het milieu, samenleving en economie evalueren, met resultaten afgezet tegen de conventionele, op aardolie gebaseerde alternatieven;
• Communiceren met belangrijke doelgroepen en stakeholders en feedback verzamelen van beleidsmakers en marktpartijen in de gehele waardeketen.