BIOTTEK

Met BIOTTEK richten we ons op het ontwikkelen van bio-afbreekbare polyestergaren voor toepassing in de textiel. Bij iedere wasbeurt van kledingstukken komen microplastics vrij. Deze deeltjes zijn vaak zo klein dat ze moeilijk uit het waterleidingsysteem te filtreren zijn. Door het ontwikkelen van bio-afbreekbare polyestergaren, degraderen de vrijgekomen microplastics tijdens het wassen uiteindelijk en wordt de schade voor het milieu tot een minimum beperkt.

De aanleiding voor het project

Het project BIOTTEK borduurt voort op de gezamenlijke ambitie om de polymeerindustrie in de regio aanzienlijk te verduurzamen. Daarnaast richten kennisinstellingen zoals NHL Stenden en de Rijksuniversiteit Groningen, verenigd onder de vlag van Universiteit van het Noorden, zich met hun afdelingen en lectoraten op het onderwerp duurzame kunststoffen. Wanneer deze duurzaamheidsdoelstellingen niet worden gehaald, zal dit alsnog kunnen leiden tot het vertrek van een gehele industrie.

Ook de overheden zien in dat deze belangrijke en noodzakelijke ambitie op relatief korte termijn moet worden verwezenlijkt. De gemeente Emmen zet de komende tijd fors in op het verduurzamen van haar unieke chemische industrie. In het coalitieakkoord wordt het volgende benoemd: ‘We zetten met onze regionale partners in op het realiseren van een circulaire economie. Een economie zonder verspilling van grondstoffen en met maximaal hergebruik (recycling) van grondstoffen."

Welk probleem willen we oplossen met BIOTTEK

We willen fundamentele kennis vergaren omtrent bio-afbreekbare polyesters voor een gericht aantal toekomstige valorisatietrajecten. Bij de biopolymeren die momenteel op de markt beschikbaar zijn, treedt vaak het probleem op dat een verbeterde bio-afbreekbaarheid leidt tot verslechterde thermische en mechanische eigenschappen. Hierdoor zijn deze biopolymeren voornamelijk geschikt voor eenvoudigere toepassingen zoals folies. 

Het BIOTTEK-consortium richt zich in dit project nadrukkelijk op hoogwaardigere toepassingen, zoals technische vezels in textielgaren. Voordat biologisch afbreekbare producten in deze toepassingsgebieden kunnen worden ontwikkeld, moeten we eerst meer kennis verzamelen om te begrijpen hoe de bio-afbreekbaarheid van een biopolymeer beïnvloed en gestuurd kan worden. En ook hoe dit samenhangt met de overige thermische en mechanische eigenschappen. In dit project ontwikkelt het consortium deze kennisbasis waarmee na dit project meerdere sector- en toepassingsspecifieke valorisatietrajecten kunnen worden opgestart. 

Het projectteam

Senbis Polymer Innovations B.V. ontwikkelt hoogwaardige toepassingen op het gebied van polymeren, in het bijzonder biopolyester en biodegradeerbare polymeren.

Het Zernike Institute for Advanced Materials (ZIAM) is onderdeel van de Rijksuniversiteit Groningen (RUG). Zijn voornaamste doelstelling is gericht op de exploratie van fundamentele kennis omtrent het gebruik en de ontwikkeling van nieuwe, duurzame materialen. 

NHL Stenden is een onderwijsinstelling voor het hoger onderwijs met campussen in Noord-Nederland en het buitenland. Vanaf de campus in Emmen en Leeuwarden wordt praktijkgericht onderzoek verricht binnen het lectoraat Circular Plastics.

TNO is Europees één van de koplopers op gebied van Circulaire Plastics en vervult een centrale rol in het goedgekeurde Nationaal Groeifonds-project “Circulaire Plastics.NL”.

De Wageningen University & Research (WUR) is een samenwerkingsverband tussen Wageningen University en Stichting Wageningen Research. Binnen de WUR bestaat het onderzoeksinstituut Food & Biobased Research, dat zich richt op de ontwikkeling van kennis en technologieën met betrekking tot duurzame innovatie in gezond voedsel, versketens en biobased producten.

Onze aanpak

Met behulp van studenten, PhD’s en postdocs van NHL Stenden en de Rijksuniversiteit Groningen worden nieuwe polymeren gesynthetiseerd, geanalyseerd en vervolgens in verschillende toepassingsgebieden getest. Om gericht biologisch afbreekbare polymeren te ontwikkelen, moet daarnaast ook meer kennis verzameld worden over de mechanismen achter biodegradatie. Daarom sluit de Wageningen University & Research (WUR) als expert op dit gebied aan om een methode te ontwikkelen om biodegradatie reproduceerbaar te maken. Ook kijken zij of sneller metingen uitgevoerd kunnen worden om zo meer inzicht te krijgen in de achterliggende processen. 

Tot slot heeft dit consortium als doel om een fundamentele nieuwe aanpak op te zetten voor de polymeerchemie door het gebruik van kunstmatige intelligentie. TNO onderzoekt, met behulp van omvangrijke datasets van de andere partners, machine learning modellen die in staat zijn om gericht nieuwe polymeren te ontwerpen met specifieke eigenschappen. Hierdoor kan onderzoek en ontwikkeling in de polymeerchemie rigoureus versneld worden en daar kan al in dit project van geprofiteerd worden.

Voorlopige resultaten

Een reeks nieuwe biopolymeren is inmiddels succesvol ontwikkeld. Eerst op gram-schaal, en vervolgens op kilo-schaal. De eigenschappen van deze materialen zijn in kaart gebracht. Vervolgens is ook de  biologische afbreekbaarheid getest. De afbreekbaarheid is afhankelijk van de chemische samenstelling van het materiaal. De verkregen data is input voor het KI model dat TNO momenteel opzet.