Circulair Biocomposiet

Innovatie

In opdracht van STOWA hebben het Waterschap AGV en het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) samen met Staatsbosbeheer en NPSP (ontwikkelingsbedrijf voor biocomposiet) onderzocht of vezels die afkomstig zijn van maaisel van waterschappen en natuurorganisaties kunnen worden gebruikt in biocomposiet. Het onderzoek richtte zich op het optimaliseren van de inwinning en voorbewerking van vezels van riet, gras, waterplanten en cellulose en op de productie van biocomposiet, Gebleken is dat van natuurvezels volwaardig composiet kan worden gemaakt. Wel is nog vervolgonderzoek nodig naar de sterkte van de vezels en eventuele risico’s door de mogelijke aanwezigheid van zware materialen in de biomassa.

 

Twee voordelen 

Bij het beheer van watergangen en natuur komen aanzienlijke hoeveelheden waterplanten, riet en natuurgrassen vrij. Op dit moment wordt het materiaal over het algemeen gecomposteerd. Dit is een relatief laagwaardige toepassing, waarbij CO2 direct terechtkomt in de atmosfeer. Door natuurvezels hoogwaardig toe te passen in biocomposiet kan de uitstoot van broeikasgassen worden beperkt en kunnen eindige en milieuvervuilende grondstoffen zoals glasvezel en aluminium worden vervangen. 

 

Inzamelen en verwerken 

De eerste fase van het onderzoek betrof het verkennen van verschillende inzamelings- en verwerkingstechnieken. Het bleek mogelijk de benodigde zandvrije vezels met lengtespecificaties tussen de 3 en 6 mm met eenvoudige methoden te verkrijgen. Vanwege de gedragscode Flora en Faunawet voor waterschappen en de snelle rotting is het aan te raden om waterplanten na het maaien eerst te laten drogen op het land (tot 60% droge stof). Een hakselaar blijkt vervolgens uitermate geschikt om de vezels zandvrij op te halen en te verkleinen. Met een snijmolen kunnen ze verder worden verkleind tot de gewenste grootte. Wanneer het materiaal is gedroogd via een tunneldroger (tot 85% droge stof) is het minimaal een jaar houdbaar. Bij de verwerking van biomassa moet rekening worden gehouden met de mogelijkheid dat er zware metalen in zitten. 

 

 

Materiaaltests 

In de tweede fase van het onderzoek zijn verschillende recepten getest voor het maken van biocomposiet met verschillende verhoudingen tussen natuurvezels, kalk en biohars (polyester). Van de geproduceerde materialen zijn vervolgens de mechanische eigenschappen bepaald met behulp van een buigtests en impacttests. Ook zijn de verschillende recepten kunstmatig verouderd met behulp van een QUV-kast, waarna nogmaals de mechanische eigenschappen zijn vastgesteld. Het blijkt mogelijk om uit 84% van de reststromen een volwaardig product te maken met mechanische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van reguliere materialen zoals vurenhout en Trespa. Wel zijn er verschillen tussen de gebruikte vezels. Biocomposiet op basis van cellulosevezel blijkt de beste mechanische eigenschappen te hebbenOok blijken de eigenschappen na het verouderingsproces (door de QUV-kast) redelijk te zijnDe mechanische eigenschappen worden vooral verminderd door de blootstelling aan vocht. 

 

 

Van kosten naar opbrengsten 

Behalve de mechanische eigenschappen zijn ook de duurzaamheid, de opschaalbaarheid en de kosten en baten van biocomposiet onderzocht. Over het algemeen kan worden geconcludeerd dat biocomposiet een mooi en duurzaam materiaal is, met veel toepassingsmogelijkheden. Met één ton rietmaaisel kan bijvoorbeeld 2,7 ton CO2 worden gereduceerd als in composiet riet wordt gebruikt in plaats van glasvezels. Bovendien kan een kostenpost bij het maaien en afvoeren van maaisel worden omgebogen naar een opbrengst van ongeveer € 145 tot € 258 per ton (op basis van 80% droge stof). De opschaling van het gebruik van zowel cellulose als riet is kansrijk. Nodig is een constante kwaliteit van de natuurvezels en voldoende afname van de producten, 

 

 

Vervolgonderzoek 

Ondanks de goede resultaten tot nu toe is het wenselijk om vervolgonderzoek te doen naar het verbeteren van het materiaal. Zo wordt geadviseerd om de voorbewerking van het materiaal verder te optimaliseren om de slagvastheid ervan te vergroten en de aantasting door vocht te verminderen. Dit kan bijvoorbeeld door het materiaal nog fijner te zeven, de vezels voor te bewerken of een ander type (bio)hars te gebruiken. Ook moeten de risicovan mogelijke verontreinigingen in de biomassa beter in kaart worden gebracht. Verder blijft het nodig om ook andere toepassingsmogelijkheden van biomaaisel te verkennen, doordat het aanbod van natuurvezels nog steeds vele malen groter is dan nodig is voor de productie van biocomposiet.

Circulaire economie

Gepubliceerd

22-04-2020

Laatst bijgewerkt

15-07-2021

Status

Onderzoek/Verkenning (gestopt)

Bedrijfsfunctie

Watersysteembeheer

Technologie

-

Thema

Circulaire economie

Projectleider

Alice Fermont

Locatie

Gerelateerde locatiegegevens

Projectblog

Updates

14-09-2020

Een vervolg op dit project is het project Wider Uptake.

Meer Innovaties

Bekijk alle Innovaties

Doe met ons mee

Doe, denk en ontwikkel met ons mee.
Winnend innoveren doen we immers samen.

Doe mee!

Volg ons op social media

Neem contact op

Voer een naam in.
Voer een geldig e-mailadres in.
Voer een bericht in.
U dient akkoord te gaan met verwerken van gegevens.

Inloggen Mislukt

Deze pagina is vertaald uit het

Nederlands

Venster sluiten

Aanmelden

Voer een gebruikersnaam in.
Voer een wachtwoord in.

Inloggen Mislukt

Venster sluiten
Venster sluiten

Contact met projectleider

Voer een naam in.
Voer een geldig e-mailadres in.
Voer een bericht in.
U dient akkoord te gaan met verwerken van gegevens.

Inloggen Mislukt

Innovaties

Naar boven

vertaling