Het CircuZ-project draait om het revolutionaire product van het Arnhemse bedrijf Plantics: een gepatenteerd concept voor biobased thermoset harsen en materialen. Deze harsen zijn CO2-negatief en vrij van giftige grondstoffen en daarmee veilig voor mens, dier en milieu. De harsen en materialen zijn bovendien volledig recyclebaar. Ze vormen een duurzaam alternatief voor harsen die zijn gebaseerd op fossiele grondstoffen. En ondersteunen zo de transitie naar een circulaire economie.
Brede toepassing
De bioharsen van Plantics hebben een breed scala aan grootschalige toepassingen. Zo dienen ze als beschermlaag voor papieren plantenpotten. En kunnen ze worden gecombineerd met vulstoffen en vezelmaterialen tot een (tussen)product, zoals geperste stoelkuipjes en verkeersborden. Ook dienen ze als grondstof voor isolatieschuimen. Deze bioharsen bieden een alternatief voor de klassieke fossiele harsen met giftige grondstoffen zoals formaldehyde, isocyanaten en epoxides. Zo vormen deze bioharsen de basis van duurzame biobased materialen die fossiele harsen in bouwmaterialen als PUR (onderwerp van het project ‘MOOI42012’), multiplex en spaanplaat kunnen vervangen.
Productieproces van de harsen
De grondstoffen voor de bioharsen worden gemaakt uit biomassa: plantaardige rest-/nevenstromen. Dit productieproces bevat echter een aantal energie-intensieve zuiveringstappen, die mogelijk niet nodig zijn. Dat leidt tot hoge prijzen van de harsen en de daaruit gemaakte producten en een grotere CO2-voetafdruk dan nodig. Daarnaast is het nog onduidelijk of de huidige beschikbaarheid van reststromen genoeg is om te voldoen aan de vraag op lange termijn. Daarom is optimalisatie van dit productieproces gewenst en kan het van toegevoegde waarde worden. Dat is precies waar het CircuZ-project onderzoek naar doet.
Het CircuZ-project heeft als doel om de beschikbaarheid van biogrondstoffen te borgen voor grootschalige productie van thermoset bioharsen met een competitieve prijs en een zo klein mogelijke CO2-voetafdruk. Dit hoofddoel leidt tot vier subdoelen, namelijk:
– Processen voor het maken van de biogrondstoffen optimaliseren, zodat grondstoffen ontstaan van voldoende kwaliteit met een minimale kostprijs en CO2-voetafdruk.
– Onderzoeken wat geschikte en in ruime mate beschikbare organische neven- of reststromen zijn als bronnen voor de biogrondstoffen, waarbij er geen competitie is met bijvoorbeeld voedselvoorziening.
– Met deze biogrondstoffen thermoset bioharsen maken die een nog (veel) gunstigere CO2-voetafdruk en kostprijs hebben dan de huidige thermoset bioharsen die gemaakt zijn uit zeer zuivere biogrondstoffen.
– Recyclingsprocessen ontwikkelen voor zowel eindproducten met deze bioharsen als afvalstromen uit productie, waardoor recycling (naast gebruik van virgin materialen) een belangrijke tweede bron van de grondstoffen wordt.
CircuZ voert negen deelonderzoeken uit. In de eerste twee delen wordt onderzoek naar de grondstoffen verricht. Hierbij zoeken we onder andere naar potentiële alternatieven voor biomassa met lagere zuiverheden, en mogelijke aanpassingen in de productieprocessen. In het derde deelonderzoek kijken we of we met de nieuwe grondstoffen nog harsen van voldoende kwaliteit kunnen maken. De producttesten met deze harsen voeren we uit in onderzoek vier. Hierin controleren we of de vereiste resultaten worden behaald. In het vijfde deel onderzoeken we de processen voor hergebruik en recycling van de harsen en materialen. In deel zes vindt de opschaling van de ontwikkelde processen plaats. In deelonderzoek zeven doen we een stapsgewijze levenscyclusanalyse (LCA). Delen acht en negen bestaan uit kennisverspreiding en projectmanagement.
De beoogde resultaten van het CircuZ-project worden binnen 10 jaar toegepast. Hiermee dragen we bij aan een volledig circulaire en efficiënte waardeketen. De resultaten borgen tevens dat alle materialen voldoen aan de vereisten nodig voor acceptatie door de markt. Daarmee kunnen we de materialen implementeren en zo de projectdoelstelling en de bijdrage aan de MOOI-doeleinden verwezenlijken.