Project

Bio-chemische recycling van producten

De ontwikkeling van circulaire producten is een maatschappelijke noodzaak. Om de resource-efficiëntie te verhogen, groeit de vraag naar nieuwe materialen, die bij voorkeur geproduceerd zijn uit hernieuwbare, biobased zij-en reststromen. Biobased kunststoffen zijn vaak gebaseerd op (gemodificeerde) biopolymeren of biobased polycondensatie polymeren. Daarmee maken deze producten gebruik van de unieke functionaliteit die al in biomassa aanwezig is. Deze eigenschappen bieden tevens betere mogelijkheden tot (biochemische en chemische) recycling dan bijvoorbeeld polymeren gebaseerd op radicaal polymerisatie (bijv. polyolefines zoals polyethyleen en polyacrylaten).

Als deze biobased polycondensatie producten aan het eind van hun levensfase toch in het milieu komen, bieden ze betere vooruitzichten op biologische afbreekbaarheid dan polymeren gebaseerd op radicaalchemie. Deze biologische afbreekbaarheid is met name relevant voor polymeren die worden gebruikt als verpakkingsmaterialen; Op dit moment staat het gebruik van niet-biologisch afbreekbare polymere plastic verpakkingsmaterialen onder grote druk (bijvoorbeeld de plastic soep discussie en zorgen om gezondheidseffecten van plastics in landbouwbodems) en is er een grote wens naar vervanging van de plastic verpakkingsmaterialen. Toch zal veel voedsel, om het lang genoeg houdbaar te houden en voedselverspilling te voorkomen, verpakt moeten worden in polymere materialen. Dit noodzaakt dus tot de ontwikkeling van materialen die goed gerecycled (hergebruikt) kunnen worden en indien ze onverhoopt toch in het milieu komen, biologisch afbreekbaar zijn. Het hergebruik van kunststoffen is naast het gebruik van hernieuwbare grondstoffen een tweede aspect voor de ontwikkeling van een circulaire economie met een betere resource-use-efficiency en verminderde CO2-uitstoot.

Het aandeel aan kunststoffen dat vandaag de dag gerecycled wordt, is laag en vaak leiden recyclingstechnologiën tot een downgrading van het materiaal wat betreft de toepassing. Fysische en mechanische recyclingsmethoden voor kunststofpolymeren hebben de voorkeur, maar deze technologiën zullen zeker voor complexe systemen niet altijd een haalbare optie zijn. Back to monomer recycling biedt in zulke gevallen in potentie wel een goede mogelijkheid tot hergebruik. Het terugwinnen van bouwstenen uit een materiaal kan chemisch, maar ook via biochemische weg, als enzymen of microorganismen ingezet worden. Dit zal niet alleen leiden tot mildere recyclingsmethoden, maar tevens leiden tot meer inzicht hoe een materiaal ontworpen moet worden om biologisch afbreekbaar te zijn.

Dit kennisopbouw project zal een overzicht creëren van de huidige stand van zaken omtrent chemische en biochemische (dwz. enzymatische) recycling van (biobased) polycondensatie polymeren. Hierop gebaseerd zal een roadmap met langere termijn doelstellingen worden geformuleerd en een eerste aanzet worden gegeven met betrekking tot zowel de ontwikkeling van nieuwe chemische en/of enzymatische depolymerisatie-technologieën.

Publicaties