2010 10282010 1028 Themadag Biopolymeren g p y

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheidnaar duurzame werkelijkheid

Rolf Koster

Met biokunststoffen op weg p gnaar duurzame werkelijkheid

� Inleiding gVan materialen naar producten Levenscyclus-gericht ontwerpen SlotSlot

Inleiding Op weg (naar duurzame werkelijkheid)(naar duurzame werkelijkheid)

Uiteindelijk gewenst :

• duidelijkheid over doelen deze presentatie : focus op levenscycli van p p yproducten en materialen

• goed beeld van doelen en middelen voorbeeld : compostering is een middel

• goed beeld van wat er nog te doen staat situatie nu : begin van een leercurve

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Inleiding Algemeen : duurzaamheid is

k ij• een werkwijze • een denkwijze • (volgens sommigen) een levenswijze • leven ! (basiskenmerk = hernieuwing)

Biokunststoffen :

• uit hernieuwbare grondstoffen • veelzijdigheid als voor kunststoffen

� unieke combinatie

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Inleiding Duurzaam ideaalbeeld = volledig cyclische

stromen, d.w.z. er is een weg te gaan naarstromen, d.w.z. er is een weg te gaan naar

• geen uitputting van grondstoffen geen schadelijke stoffen in kringlopen• geen schadelijke stoffen in kringlopen

• geen verlies van materialen in kringlopen h i f i tt l t i• geen ophoping of aangroei van nutteloze materie

(gedurende lange tijd)

� uitdagingen voor biokunststoffen even groot als voor kunststoffenals voor kunststoffen

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Inleiding Duurzaam ideaalbeeld samengevat : uit de materialen halen wat eruit te halen isuit de materialen halen wat eruit te halen is

� belangrijke aandachtspunten :

• verdergaande materiaalontwikkeling d k di h id i i l• meer deskundigheid in stap van materiaal naar

product (technologische mogelijkheden benutten en verder ontwikkelen)verder ontwikkelen)

• meer levenscyclusgericht denken en handelen (o a meer en effectievere samenwerking)(o.a. meer en effectievere samenwerking)

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Met biokunststoffen op weg p gnaar duurzame werkelijkheid

Inleiding g�Van materialen naar producten

Levenscyclus-gericht ontwerpen SlotSlot

Van materialen naar producten Huidig beeld :

• materiaalvervanging zonder (noemenswaardig)herontwerp

dominante toepassingen : folies, zakken bakjes, flessen

i l ikk li l óó k• materiaalontwikkeling loopt ver vóór op markt-ontwikkeling

dominante toepassingsgebieden : landbouwdominante toepassingsgebieden : landbouw, tuinieren, verpakkingen (voedsel, cosmetica)

• beperkt levenscyclusgerichte aanpakbeperkt levenscyclusgerichte aanpak

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Toepassingsvoorbeelden :

Maar ook :

Van materialen naar producten Fabricagemethoden :

• nu vooral folieblazen, thermovormen, flessen-blazen (extrusie- en spuitgiet-blazen)

• ook spuitgieten (basisproces)nog geen rigoureuze herontwerpen;

d i i kl i imoderne principes voor kleine series en massa-customisering nog nauwelijks benut

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Nog geen rigoureuze herontwerpen & moderne principes voor spuitgieten nog nauwelijks benut :principes voor spuitgieten nog nauwelijks benut :

Van materialen naar producten Samenwerking, gedetailleerde communicatie :

t i ld k di f b ik t• materiaaldeskundigen en fabrikanten • materiaaldeskundigen en ontwerpers � gewenste ketensamenwerking

materialenmaterialen

fabriceren

ontwerpen Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

p

Met biokunststoffen op weg p gnaar duurzame werkelijkheid

Inleiding gVan materialen naar producten

�Levenscyclus-gericht ontwerpen SlotSlot

Filmpje “duurzame levenscycli”

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Levenscyclus-gericht ontwerpen Belangrijke vragen (strategische uitdaging) :

• mogelijke (kwalitatieve) waarde van bio-gebaseerde materialen en producten ?

• eisen aan waardeketens om alle mogelijkheden van biokunststoffen te benutten ?

• hoe kan de nieuwe rol van ontwerpers bijdragen aan optimalisatie van waardeketens en cyclische

t i l t ?materiaalstromen ?

� onderzoek met o a intensieve interviews van� onderzoek met o.a. intensieve interviews van verschillende deskundigen

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Levenscyclus-gericht ontwerpen Voorlopige onderzoekresultaten (1/2) :

de meeste ondervraagden :• achtten zichzelf nog niet in staat om optimaleachtten zichzelf nog niet in staat om optimale

toepassingen voor biokunststoffen te ontwikkelen • overwogen toepassing van biokunststoffen, of g p g ,

hebben ze al toegepast (materiaalvervanging) • zien noodzaak om fabriceren met biokunst-

stoffen naar hoger niveau te brengen • zien noodzaak tot (kwalitatieve) waardecreatie

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Levenscyclus-gericht ontwerpen Voorlopige onderzoekresultaten (2/2) :

m.b.t. inhoudelijke communicatie :• veel intensiever kennisdelen nodigveel intensiever kennisdelen nodig • benodigde vertrouwensbasis vooral door

persoonlijke contacten en bijeenkomsten p j j• meer integrerende ontwerpinbreng nodig • betrek klanten vanaf het begin bij debetrek klanten vanaf het begin bij de

ontwikkeling (co-creatie)

� van verdeelde verantwoordelijkheid� van verdeelde verantwoordelijkheid naar gedeelde verantwoordelijkheid

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Met biokunststoffen op weg p gnaar duurzame werkelijkheid

Inleiding gVan materialen naar producten Levenscyclus-gericht ontwerpen

�Slot�Slot

Slot Bewezen “non-food” - grondstoffen :

• biomassa-afvalstromen van bosbouw, tuinbouw, landbouw, .....

• prairiegras • olie uit castorbonen � polyamiden • afvalstromen voedselindustrie, verspild voedsel • “blood meal” (bijproduct vleesverwerking) ( jp g)• uit dierlijke vetten : o.a. “tallow”, “yellow grease”

(Sanimax)

� dit zijn selecties uit een lange lijst

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Slot Andere vragen :

basisgrondstoffen (bouwstenen voor polymeren) :

• grote soortenrijkdom in natuurgrote soortenrijkdom in natuur • groot aantal bruikbare bronnen van organische

reststromen (en kunststof-reststromen)( )

� diverse routes van materiaalkringlopen nog g gte ontwikkelen / verbeteren

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Slot Cyclische materiaalstromen ?

nog vele andere nuttige stromen mogelijk

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Slot Groene materialen bestaan :

Duurzame materialen bestaan niet !

Met biokunststoffen op weg naar duurzame werkelijkheid

Porter’s value chain (1980) :

one-way + single-flow

Hartman & Stafford’s enviropreneurial model (1998)

critical area = out of view

Tsoulfas & Pappas’ flow model (2006) :

still not fully cyclic