Lectorale Rede Dr. Jan Jager en Dr. Rudy Folkersma

Over Bruggen Met Duurzame

Kunststoffen

Colofon© Stenden Hogeschool, Dr. Jan Jager en Dr. Rudy Folkersma, 2011Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar worden gemaakt, op welke wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Titel: Over Bruggen Met Duurzame Kunststoffen Uitgever: Stenden Hogeschool, kenniscentrum Stenden PRE

ISBN/EAN 978-90-809794-0-6

Stenden PRE is part-financed by the European Union, European Regional Development Fund and the Northern Netherlands Provinces (SNN).

Over Bruggen Met Duurzame

Kunststoffen

3

Inhoud

1. Inleiding 7

2. De Aftrap 9

3. De Rubber- en Kunststofindustrie 13

4. Het Hoger Onderwijsbestel 18

5. Stenden PRE 23

6. Het Onderzoeksprogramma 28

7. Dankwoord 64

8. Referenties 66

Bijlage I: Overzicht onderwijs instellingen 72

Lectorale rede, in verkorte vorm uitgesproken bij de aanvaarding van het Lectoraat Duurzame Kunststoffen aan Stenden Hogeschool te Emmen op vrijdag 9 december 2011.

5

Over Bruggen Met Duurzame Kunststoffen

1. Inleiding

Geachte College van Bestuur, genodigden, collega’s, familie en vrienden.

“Over Bruggen Met Duurzame Kunststoffen”

Wij nemen u vandaag graag mee op reis, een ontdekkingsreis waarvan de vage contouren medio 2009 zichtbaar werden en waar het ontwikkelen en toepassen van duurzame kunststoffen centraal staan. We realiseren ons onmiddellijk dat de organisatie van deze reis geen eenvoudige opdracht zal zijn, immers we hebben, zoals u tegenover ons zit, te maken met een tamelijk heterogeen gezelschap. Er zullen toehoorders zijn die vanuit wetenschappelijk of maatschappelijk oogpunt geïnteresseerd zijn in deze nieuwe materialen, anderen zien wellicht vanuit economisch perspectief nieuwe toepas-singen en bijbehorende uitdagende markten, de gemeentelijke en provinciale politiek verwachten mogelijk een toename van nieuwe arbeidsplaatsen in de regio. De grootste groep toehoorders in de zaal zal vroeg of laat als consument te maken krijgen met deze nieuwe generatie kunststoffen. Kortom, vanuit diverse hoeken in de maatschappij is belangstelling voor het onderwerp. Om van de ontwikkeling en toepassing van duurzame kunststoffen een succes te maken is het noodzakelijk om alle geïnteresseerde en betrokken partijen met elkaar in contact te brengen, te motiveren en te inspireren. Figuurlijk gezien moeten er bruggen worden gebouwd. Dit proces voltrekt zich niet vanzelf maar staat en valt met de samenwerking tussen enthousiaste mensen en betrokken partijen. Alleen dan ontstaat synergie waardoor de ontwikkeling en toepassing van duurzame kunststoffen boven de verwachtingen zullen uitstijgen.

Jan Jager Rudy Folkersma

7

Intermezzo: polymeren, kunststoffen en plastics nader uitgelegd.De termen polymeren, kunststoffen en plastics worden vaak te pas en te onpas gebruikt. Vaak is het voor een leek niet geheel duidelijk wat precies wordt bedoeld! Met de term polymeer wordt het macromolecuul als zodanig, zonder additieven, bedoeld. Een polymeer wordt uitgaande van laag moluculaire grondstoffen, de zogenaamde monomeren, gesynthetiseerd. Kunststoffen zijn doorgaans polymeren waaraan additieven zijn toegevoegd om bijvoorbeeld de verwerking tot een eindproduct of brandwerendheid te verbeteren. Additieven kunnen ook aan een polymeer zijn toegevoegd om bijvoorbeeld de UV-stabiliteit of brandwerendheid te verbeteren. Met plastics, één op één uit het Engels overgenomen, worden veelal kunststoffen bedoeld, welke meerdere keren plastisch vormgegeven kunnen worden (zogenaamde thermoplasten).

8

2. De Aftrap

Medio 2009 hebben de eerste verkennende gesprekken plaatsgevonden tussen Stenden Hogeschool, het Emmtec Laboratorium en Applied Polymer Innovations Emmen (API Institute). Het idee was ontstaan om een kenniscentrum voor duurzame kunststoffen op te richten in Zuid-Oost Drenthe. Genoemde drie partijen liggen op loopafstand van elkaar in Emmen en, niet onbelangrijk, alle drie partijen beschikken over moderne en uitgebreide laboratoriumfaciliteiten voor onderzoek en analyse aan kunststoffen. Het samenbrengen van onderwijs, analytisch onderzoek en toegepast onderzoek aan duurzame kunststoffen werd van onschatbare waarde gezien om van het nieuwe kenniscentrum een succes te maken. Door intensivering en bundeling van toegepast onderwijs en onderzoek zou het kenniscentrum de kennisspil kunnen worden op het gebied van duurzame kunststoffen voor het bedrijfsleven, in Noord-Nederland, Nederland en daarbuiten en daarmee een positieve bijdrage kunnen leveren om de concurrentiepositie van het bedrijfsleven te versterken. Emmen beschikt met het 88 hectare grote Emmtec Industry & Busines Park over één van de grootste bedrijfsterreinen voor procesindustrie en chemische industrie in Nederland. Een bedrijfsterrein waar productie en toepassing van polymeren en kunststoffen centraal staan. Op het park zijn multinationale bedrijven gevestigd als DSM Engineering Plastics, Teijin Aramid, SunOil Biodiesel, Morssinkhof Plastics Emmen, Colbond, Cumapol en Applied Polymer Innovations Emmen.

Het initiatief ging uit van de volgende drie partijen:

Stenden HogeschoolStenden Hogeschool [1] is op 1 januari 2008 ontstaan uit een fusie van de Christelijke Hogeschool Nederland en de Hogeschool Drenthe. Karakteristiek voor Stenden Hogeschool [1] is het inter-nationale karakter en de praktijkgerichte aard van de diverse opleidingen. Tijdens hun studies hebben de studenten de mogelijkheid kennis te maken met hun toekomstige werkomgeving via één van de vele leerbedrijven binnen Stenden Hogeschool. Aan Stenden Hogeschool studeren circa 11.000 studenten en werken ongeveer 1000 medewerkers. Met verschillende vestigingen is Stenden Hogeschool één van de belangrijkste opleidingsinstituten in Noord-Nederland.

Emmtec LaboratoriumHet Emmtec Laboratorium [2] is gevestigd op het eerder genoemde Emmtec Industry & Business Park in Emmen. Het Emmtec Laboratorium is ontstaan uit de voormalige Akzo Nobel laboratoria in Emmen. Vanuit deze achtergrond heeft het Emmtec Laboratorium vergaande expertises opgebouwd op het gebied van chemische en fysische analyses aan polymeren, kunststoffen en hun grondstoffen. Sinds de toetreding tot NUON heeft het Emmtec Laboratorium haar werkterrein verder verbreed met onder andere arbo en milieumetingen. De beschikbare analysetechnieken zijn daarmee eveneens

9

sterk toegenomen. Dit heeft tot gevolg gehad dat het werkterrein zich niet meer beperkt tot het Emmtec Industry & Business Park in Emmen maar internationaal is geworden.

Applied Polymer Innovations Emmen (API Institute)API Institute [3] is eveneens gevestigd op het Emmtec Industry & Business Park in Emmen. API Institute bestaat sinds 2008 als zelfstandig onderzoeksinstituut. API Institute is voortgekomen uit de vroegere research- en ontwikkelingsafdeling van Diolen Industrial Fibers, een bedrijf dat in het verleden onderdeel was van Akzo Nobel in Arnhem. Alhoewel API Institute recentelijk is opgericht beschikt het over meer dan 25 jaar ervaring op het gebied van synthetische garens, engineering plastics, non-wovens en kunststof verpakkingsmaterialen. API Institute is gespecialiseerd in toegepast onderzoek aan kunststoffen.

Waarom duurzame kunststoffen?De afgelopen jaren houden de discussies aangaande duurzaamheid en een duurzame samenleving ons als burger enorm bezig. We praten en uiten onze zorgen over bijvoorbeeld de wereldwijde bevolkingsgroei, het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen en de bijbehorende klimaat veranderingen, de wereldwijde beschikbaarheid van voedsel en de dreigende schaarste aan natuurlijke voorraden, zoals olie en aardgas. Olie en aardgas behoren beide tot de categorie van fossiele grondstoffen, ook wel natuurlijke reserves genoemd.

We kunnen ons afvragen wat we precies verstaan onder een duurzame samenleving. Op de vraag wat men onder een duurzame samenleving verstaat geven mensen doorgaans totaal verschillende antwoorden. Om gezamenlijk aan een duurzame samenleving en toekomst te kunnen bouwen, moeten we echter wel weten wat we er onder verstaan. De Commissie Brundtland geeft meer duide-lijkheid. In 1987 is reeds, op verzoek van de United Nations World Commission on Environment and Development (WCED), in een 375 pagina’s dik rapport met de titel “Our Common Future” [4], deze duurzame samenleving beschreven. Deze duurzame samenleving wordt gedefinieerd als:

“een samenleving die voorziet in de behoeften van de tegenwoordige generatie, die niet tekort doet aan de mogelijkheid voor toekomstige generaties om in hun behoeften te voorzien, en waarbij elk individu de mogelijkheid heeft om zich in vrijheid te ontwikkelen binnen een stabiele maatschappij en in harmonie met zijn omgeving”.

10

De belangrijkste conclusie van het rapport is dat de mondiale problemen het gevolg zijn van de armoede in het ene deel van de wereld en de niet-duurzame consumptie en productie in het andere deel van de wereld. Het rapport roept voor het eerst op tot duurzame ontwikkeling. Inmiddels heeft het initiatief uit 1987 in Nederland een vervolg gekregen in de vorm van een unieke crowd-sourcingsproject: “Our Common Future 2.0: Roadmaps for Our Future Society” [5]. In dit project hebben ruim 400 mensen op vrijwillige basis onlangs een nieuwe duurzame toekomstvisie voor Nederland beschreven. Dit heeft geresulteerd in het dit jaar verschenen boek “Duurzaam Denken en Doen - Inspiratieboek voor onze gezamenlijke toekomst” [6].

Op basis van een 24-tal gedefinieerde indicatoren kan de zogenaamde Sustainable Society Index (SSI) [7] worden berekend. De SSI is dus een maat voor hoe duurzaam een samenleving leeft. Bij de beoordeling in 2010 van 151 landen komt Nederland pas op de 35ste plaats. De lijst wordt aan gevoerd door Zwitserland, gevolgd door Zweden en Oostenrijk [8]. Onderdeel van de bereke-ning is hoe wordt omgegaan met het duurzaam gebruik van fossiele grondstoffen, hergebruik van afvalstoffen en hoe wordt omgegaan met duurzaam water- en energieverbruik. Het ontwikkelen en toepassen van duurzame kunststoffen sluit dus naadloos aan bij de maatschappelijke ontwik-kelingen en zal een positieve bijdrage leveren om tot een toekomstige duurzame samenleving te komen. Met deze maatschappelijke ontwikkelingen op de achtergrond realiseert ook de rubber- en kunststofindustrie in Nederland zich dat er voldoende uitdagingen liggen om met duurzame kunststoffen nieuwe producten te ontwikkelen en te produceren [9]. Aardolie, samen met onder andere aardgas, steenkool en erts, behoort tot de niet-hernieuwbare fossiele grondstoffen. Naast het gebruik van kunststoffen uit hernieuwbare grondstoffen draagt ook recycling van kunststoffen,

Wat zijn duurzame kunststoffen?De term “duurzame kunststoffen” is al een aantal keren gevallen. Maar wat zijn duurzame kunst-stoffen nu eigenlijk?

Nagenoeg alle conventionele kunststoffen komen momenteel voort uit aardolie. Aardolie, samen met o.a. aardgas, steenkool en erts, behoort tot de niet-hernieuwbare fossiele bronnen. Aardolie wordt vrijwel nooit in ruwe vorm gebruikt, maar wordt verder verwerkt in de petrochemische industrie, die er met name brandstoffen maar ook grondstoffen voor allerlei kunststoffen van maakt. De beschikbaarheid van aardolie is echter beperkt en eindig. In een duurzame samenleving worden enkel nog hernieuwbare bronnen gebruikt en ingezet voor de productie van grondstoffen voor kunststoffen en andere chemische producten [10]. Uit dergelijke hernieuwbare bronnen, waaronder bijvoorbeeld suikerriet, maïs, koolzaadolie of palmolie, kunnen zogenaamde biogebaseerde ofwel biobased grondstoffen worden verkregen welke op vergelijkbare wijze ingezet kunnen worden voor de productie van bestaande of nieuwe kunststoffen, ook wel biogebaseerde ofwel biobased kunststoffen genoemd. Naast het gebruik van kunststoffen uit hernieuwbare bronnen draagt ook recycling van kunststoffen, het meerdere keren hergebruiken van kunststoffen, bij tot een duurzame samenleving.

11

Figuur 1: Suikerriet, hernieuwbare bron voor biobased grondstoffen en kunststoffen.

Na deze eerste korte analyse werd snel duidelijk dat het opzetten van een kenniscentrum voor duurzame kunststoffen meer dan een uitdaging was. Voor de realisatie van het kennis­centrum was veel geld nodig. Dit heeft geleid tot de indiening van een projectvoorstel bij Samenwerkingsverband Noord­Nederland (SNN, Groningen) in het kader van het Operationeel Programma Europees Fonds Regionale Ontwikkeling (EFRO) 2007 – 2013. De gemeente Emmen en de provincie Drenthe hebben een deel cofinanciering van het project voor hun rekening genomen. Op 10 december 2010 is het projectvoorstel goedgekeurd.

Doel van het project werd de bundeling en intensivering van kennis en onderzoek op het gebied van duurzame kunststoffen, het introduceren van een nieuwe geaccrediteerde masteropleiding “Toegepaste Duurzame Kunststoftechnologie” en het opzetten van de kennisketen van duurzame grondstof tot duurzaam eindproduct. Aan het einde van de 3­jarige projectperiode wil het kenniscentrum de kennisspil zijn voor duurzame kunststoffen in Nederland.

Met de bouw van bruggen kon een aanvang worden genomen!!

Om de bruggen te voorzien van een stevig fundament is er vervolgens een gedetailleerde analyse gemaakt van de huidige rubber­ en kunststofindustrie (zie Paragraaf 3) en van het hoger onderwijs bestel (zie Paragraaf 4) in Nederland.

12

3. De Rubber- en Kunststofindustrie

Het is niet eenvoudig om een korte en toch exacte definitie van “kunststoffen” te geven. Volgens Schouten en Van der Vegt [11] zijn kunststoffen synthetische macromoleculaire stoffen die door plastische vormgeving hun materiaalfunctie krijgen. Bij veel kunststoffen kan het vormgevings-proces meerdere keren herhaald worden, men spreekt in dit geval van zogenaamde thermoplasten (voorbeelden hiervan zijn PET of polyetheen). Dit in tegenstelling tot thermoharders waarbij vormgeving slechts eenmalig plaats kan vinden (voorbeelden hiervan zijn polyesterharsen of alkydharsen). Kunststoffen zijn opgebouwd uit polymeren waaraan doorgaans additieven zijn toegevoegd. Het woord polymeer is afkomstig uit het Grieks (poly is veel en meros is deel). Een polymeer is een molecuul dat bestaat uit een sequentie van meerdere identieke of soortgelijke bouwstenen, monomeren genoemd, die chemisch aan elkaar gekoppeld zijn. Een polymeer wordt ook wel een macromolecuul genoemd. Molecuulgewichten van polymeren kunnen oplopen van 10.000 tot meer dan 1.000.000 g/mol, dit in tegenstelling tot “gewone” laagmoleculaire stoffen, die doorgaans een molecuulgewicht hebben niet hoger dan 500 g/mol. Water heeft bijvoorbeeld een molecuulgewicht van 18 g/mol, vitamine C 176 g/mol, dicloxacilline (een penicilline) 492 g/mol.

Voor de verduidelijking nemen we polyetheen, wereldwijd de meest gebruikte kunststof (een thermoplast). Polyetheen is een polymeer en wordt op grote schaal middels een chemisch proces, een polymerisatie genoemd, verkregen uit het monomeer etheen. Etheen wordt verkregen door het afbreken (kraken) van nafta, een licht derivaat verkregen uit aardolie. Geschat wordt dat 1,2% van de ontgonnen aardolie gebruikt wordt om polyetheen te produceren. Polyetheen is een veelzijdig materiaal en wordt op grote schaal gebruikt voor het vervaardigen van diverse eindproducten zoals flesjes, broodzakjes, verpakkingsfilm, speelgoed, water- en gasleidingen en technische vezels.

Figuur 2: Chemische structuurformule van polyetheen.

De rubber- en kunststofindustrie (RKI) in Nederland neemt met ca. 32.000 arbeidsplaatsen een bescheiden plaats in ten opzichte van het totaal aantal beschikbare industriële arbeidsplaatsen (ca. 910.000) in Nederland. Met een kleine 1300 bedrijven wordt jaarlijks een omzet gerealiseerd van ongeveer 6,8 miljard euro [12]. De rubber- en kunststofindustrie is met name een industrietak van het midden- en kleinbedrijf (MKB). Bijna 90% van de bedrijven heeft minder dan 50 mede-werkers in dienst. In Nederland behartigt de Federatie Nederlandse Rubber- en Kunststofindustrie

13

(NRK) [13] de belangen van de rubber-, recycling- en kunststofindustrie. Bij de NRK zijn ca. 500 bedrijven gebundeld in 20 brancheverenigingen.

In de loop van 2008 is de rubber- en kunststofindustrie in Nederland in een diepe crisis terecht gekomen. Uit cijfers van het CBS blijkt dat de totale omzet in de branche in 2009 met maar liefst 14,4 % daalde [12]. Omdat de branche “vroegcyclisch” is, dat wil zeggen dat meteen de gevolgen van een veranderende conjunctuur gevoeld worden, zette de omzetdaling zich reeds in 2008 in. In 2007 werd nog een positieve omzetgroei van 4,6 % gerealiseerd, over 2008 was dit inmiddels gedaald tot -3,0 % en in 2009 zelfs tot -14,4 %. In 2010 is een herstel ingetreden en is een omzetgroei van 5,6 % gerealiseerd.

Figuur 3: Jaarlijkse groeipercentages in de rubber- en kunststofindustrie in Nederland [12].

Volgens een recente marktanalyse van de ABN AMRO, beschreven in “Visie op Industrie” [14], zal in 2011 de omzetgroei in de branche verder toenemen. Opgemerkt moet worden dat de omzetgroei voor-namelijk voortkomt uit de export van rubber- en kunststofproducten naar het buitenland, met name Duitsland en België.

Als grondstof voor bijvoorbeeld consumentenproducten zijn kunststoffen zeer veelzijdig in de verwerking en in het gebruik. Een leven zonder kunststoffen is ondenkbaar geworden. In 2010 werd er wereldwijd maar liefst 265.000.000 ton aan kunststoffen geproduceerd, in 1950 was dit nog slechts 1.700.000 ton [15]. Dit komt neer op een gemiddeld gebruik van 37,9 kg/jaar per hoofd van de wereldbevolking!!

Bij het grote publiek echter kennen kunststoffen vanuit milieutechnisch oogpunt geen goede naam, met name als het gaat om kunststofverpakkingsmaterialen. Kunststof roept bij de consument onmiddellijk vragen en discussies op met betrekking tot afval en afbreekbaarheid in het milieu. De afgelopen jaren zijn diverse publiekscampagnes gestart om de consument een stuk bewust-wording bij te brengen aangaande het (overmatig) gebruik van kunststoffen. Een fraai voorbeeld is de campagne “Bag It – Is your life too plastic?” [16] waarin de consument het overmatig gebruik van plastic draagtasje wordt getoond.

%-groei per jaar* voorlopige cijfers

2004 2005 2006 2007 2008* 2009* 2010* 2011 1e kwartaal

15

10

5

0

-5

-10

-15

14

Figuur 4: Publiekscampagne “Bag It – Is your life too plastic” [16].

Bovendien kennen we waarschijnlijk allen de recente publicaties van Charles Moore aangaande de zogenaamde kunststofarchipel, ook wel onder meer de “plastic soup” of

“drijvende vuilnisbelt” genoemd [17, 18]. De kunststof-archipel is een gebied in het noorden van de Grote- of Stille Oceaan waar enorme hoeveelheden plastic en ander afval bijeen drijven, afval afkomstig van o.a. visnetten en plastic verpakkingsmaterialen. Het afval verzamelt zich juist op deze plek doordat de grote ringvormige zeestroom van de Stille Oceaan, de North Pacific Gyre, het afval naar zich toetrekt. Wat de exacte afmeting van de plastic soup is, is niet bekend. Naar schatting gaat het om een gebied ter grootte van 34 keer zo groot als Nederland [17]. Het gebied kan mogelijk meer dan 100 miljoen ton aan afval bevatten. In Nederland doet

Imares, een onderzoeksinstituut binnen Wageningen Universiteit & Research Centre (WUR), marien ecologisch onderzoek [19]. Een YouTube filmpje van Imares, “Plastic Soup Is Everywere…”, geeft een beeldende realiteit van een zee vervuild met stukgebroken stukjes oud plastic [20].

Figuur 5: Plastic zwerfvuil in zee: de kunststofarchipel.

Papier is jarenlang het meest gebruikte verpakkingsmateriaal geweest. Papier is licht, gemakkelijk bewerkbaar, goedkoop en relatief milieuvriendelijk. Het marktaandeel van kunststoffen in de verpakkingsindustrie is de afgelopen jaren echter sterk gegroeid naar maar liefst 39% in 2010 [14].

15

Figuur 6: Aandeel materialen in de verpakkingsindustrie [14].

kunststof (39%)

papier en karton (32%)

metaal (24%)

glas (5%) Kunststofrecycling zal mogelijk een verandering in het negatieve beeld van kunststofverpakkingsmaterialen kunnen brengen. Sinds 1 januari 2006 is in Nederland het Besluit beheer verpakkingen en papier en karton [21] van kracht. Het Besluit maakt bedrijven verantwoordelijk voor de preventie, inzameling en

recycling van het gebruikte verpakkingsmateriaal. Zij moeten er voor zorgen dat steeds minder verpakkings materiaal in het huisvuil of in het zwerfafval terecht komt. Bovendien zijn de kosten van preventie, inzameling en recycling voor hun rekening. Het Besluit geldt voor alle producenten en importeurs die verpakte producten op de Nederlandse markt brengen. Het Besluit is gebaseerd op de EU-richtlijn 94/62/EG [22]. Stichting Nedvang (Nederland Van Afval Naar Grondstof) [23] is door het bedrijfsleven in het leven geroepen en vertegenwoordigt bedrijven die verpakte producten op de markt brengen.

Voor alle verpakkingsmaterialen geldt dat minstens 70% gerecycled moet worden. Voor de afzonder-lijke materialen gelden de volgende eisen:

» 75% voor verpakkingen van papier en karton » 90% voor verpakkingen van glas » 85% voor verpakkingen van metaal » 32% voor verpakkingen van kunststof (oplopend tot 42% in 2012)

Van de kunststof drankenverpakkingen, met name de PET-fles, met een inhoud van meer dan een ½ liter moet de producent en importeur ervoor zorgen dat na gebruik tenminste 95% weer geschei-den wordt ingezameld en gerecycled. De publiekscampagne Plastic Heroes [24] is een initiatief van stichting Nedvang. Met deze campagne promoot Nedvang de gescheiden inzameling van kunststof verpakkingsafval bij de consument. De inzameling van plastic verpakkingen moet uiteindelijk net zo gewoon worden als het inzamelen van oud papier en glas, is het idee achter de campagne.

Figuur 7: Publiekscampagne van Plastic Heroes [24].

In een dit jaar verschenen rapport van de Europese Commissie [25], getiteld “Plastic Waste in the Environment”, zijn enkele concrete initiatieven opgesteld om de afvalstroom van kunststof verpakkingsmaterialen de komende jaren significant terug te dringen. Het opstellen van duurzame verpakkingsvoorschriften, waarbij minder kunststoffen worden gebruikt om (consumen-ten)producten te verpakken, zal direct invloed hebben om de afvalstroom terug te dringen. Verder wordt in het rapport aangegeven om eenduidige Europese recyclingvoorschriften

16

op te stellen. Tenslotte zullen duurzame kunststoffen de komende jaren op grote schaal gaan doorbreken en worden toegepast.

Onder duurzame kunststoffen worden in het rapport zowel biobased kunststoffen alsook bio-afbreekbare kunststoffen verstaan, ook wel met de verzamelnaam biokunststoffen aangeduid. Er is een groot onderscheid tussen biobased en bioafbreekbare kunststoffen. Biobased kunststoffen worden in principe uit hernieuwbare bronnen verkregen, bioafbreekbare kunststoffen breken af in het milieu of in een industriële compostinstallatie. Opgemerkt moet worden dat biobased kunststoffen zowel bioafbreekbaaar als niet-bioafbreekbaar kunnen zijn. En, bioafbreekbare kunst-stoffen kunnen worden verkregen uit zowel hernieuwbare bronnen als niet-hernieuwbare bronnen. Interessant is de groep biokunststoffen die zowel biobased als bioafbreekbaaar zijn…!! Verwacht wordt dat de markt van biokunststoffen van 700.000 ton in 2010 zal groeien naar 1.700.000 ton in 2015 [26].

Samengevat kan opgemerkt worden dat duurzame kunststoffen een enorme uitdaging zijn en economisch perspectief bieden voor de rubber­ en kunststofindustrie in Nederland. Voor de consument, die in het dagelijks leven te maken heeft met kunststoffen en kunststofverpakkingsmaterialen, zal dit herkenbaar zijn als “een brug naar een duurzame samenleving”. Het negatieve imago van “plastic” zal hierdoor zeker worden omgebogen.

17

4. Het Hoger Onderwijsbestel

Het ontwikkelen en toepassen van duurzame kunststoffen voor nieuwe duurzame eindproducten betekend een grote uitdaging voor het hoger onderwijs in Nederland. Immers, om deze doelstelling te bereiken zullen gemotiveerde en vakbekwame arbeidskrachten nodig zijn. Daartoe zal, zoals door de Commissie Veerman [27] is verwoord, een grondige ombuiging van het onderwijsbestel in Nederland noodzakelijk zijn. In het advies met de titel “Differentiëren In Drievoud omwille van kwaliteit en verscheidenheid in het hoger onderwijs” uit april 2010 wordt aangegeven dat zowel onderwijs als onderzoek van eminent belang zijn om onze welvaart in de toekomst te kunnen handhaven en te kunnen waarborgen. Bezuinigen op onderwijs en onderzoek zijn onverstandig en kortzichtig. Ook in de eerdergenoemde ABN AMRO publicatie “Visie Op Industrie” [14] wordt aangegeven dat zowel onderwijs als onderzoek de dragende krachten zullen zijn om de industrie in Nederland, waaronder de rubber- en kunststofindustrie (RKI), voor de toekomst voldoende economisch perspectief te bieden.

De Nederlandse ambitie, verwoord in de notitie “Naar een robuuste kenniseconomie” van het Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetensachap (OCW) uit september 2009 [28], om in de top 5 van de Global Competitiveness Index (GCI) te komen lijkt nauwelijks realiseerbaar. Momenteel staat Nederland op plaats 8 (GCI 2010 – 2011) [29]. Zorgelijk is dat Nederland steeds verder wegzakt omdat de investeringen voor onderzoek de afgelopen jaren geen enkele groei hebben laten zien, terwijl andere EU-landen gemiddeld 15% meer uitgaven voor onderzoek [30]. Naast een toename in investeringen voor fundamenteel en toegepast onderzoek is vereist dat het komende decennium krachtig gewerkt wordt aan de ontwikkeling van jonge talenten, zowel in het onderwijs als door

“leven lang leren”. De ambitie [28] is dat drie Nederlandse universiteiten tot de wereldtop gaan behoren. Verder moet in 2020 bijna 50% van de beroepsbevolking (25 – 44 jaar) in Nederland hoger opgeleid zijn. Momenteel is dit 35%. Onderzoekers, zowel aan universiteiten als aan hoge-scholen, moeten worden uitgedaagd om resultaten van het onderzoek toepasbaar te maken voor maatschappelijke uitdagingen en voor een innovatieve economie. Dat kan alleen indien vanuit universiteiten, hogescholen en kennisinstellingen “bruggen geslagen” zijn naar het bedrijfsleven en naar maatschappelijke organisaties.

De Commissie Veerman stelt in het advies dat het huidige onderwijsbestel niet toekomstbestendig is [27]. Het advies van de commissie is dan ook: “geef een krachtige impuls aan de kwaliteit en diversiteit van het Nederlands hoger onderwijs”. Het uitgangspunt is dat de kwaliteit van zowel het hoger onderwijs als het onderzoek omhoog moet. Om dit te kunnen realiseren worden in het advies een 10-tal aanbevelingen voor de overheid beschreven en onderbouwd. Samenvattend pleit de Commissie Veerman voor de volgende kernboodschappen: 1. hogere kwaliteit, 2. meer profile-

18

ring door universiteiten en hogescholen en 3. meer differentiatie in het onderwijs. Hoogwaardig onderzoek is onmisbaar voor de Nederlandse concurrentiepositie. Onderwijs aan hogescholen zal meer en meer vervlochten moeten worden met wetenschappelijk onderzoek aan universiteiten en in toegepast onderzoek aan hogescholen.

Juist vanwege bovengenoemde gewenste differentiatie in het onderwijsbestel is het van belang dat het toegepast onderzoek aan hogescholen zich onderscheidt van het wetenschappelijk onderzoek aan universiteiten. Op universiteiten gaat het om onderzoek gericht op een fundamenteel begrip. In het hoger beroeps onderwijs daarentegen is het onderzoek veel meer gericht op mogelijke toepassingen van een nieuw ontwikkeld product in de markt. Hogescholen moeten derhalve een basis infrastructuur ontwikkelen die een bodem legt onder het onderwijs en de kenniscirculatie. Onderzoekscapaciteit aan hogescholen moet verder worden op- en uitgebouwd waarbij gekwali-ficeerde docenten een eerste vereiste zijn. Tenslotte wordt gepleit voor de ontwikkeling van een tweede geldstroom voor toegepast onderzoek aan hogescholen. In het Plan Commissie De Boer [31] wordt aangegeven om voor het technisch hoger beroepsonderwijs een beperkt aantal zwaartepunten te ontwikkelen. Het lijkt onmogelijk en onwenselijk om bij alle hogescholen een zware onderzoeks-functie van de grond te tillen. Het uitgangspunt is hier dan ook profilering. Hogescholen moeten de aard van hun onderzoek blijvend evalueren en het onderwijs afstemmen met wat de afnemende beroepspraktijk aan eisen stelt. Ook daarmee ontstaat een stuk variëteit in het onderzoek [31].

De aanbevelingen van de Commissie Veerman [27] zijn in grote lijnen overgenomen door het kabinet Rutte, gelet op de volgende passage in het huidige regeerakkoord:

“Het rapport van de Commissie Veerman wordt uitgevoerd, met inbegrip van ruimte voor selectie, op kwaliteit gerichte bekostiging met minder perverse financiële prikkels en het stimuleren van excellentie”.

In de kabinetsreactie op het advies van de Commissie Veerman stelt staatssecretaris Zijlstra in februari 2011 dat het niet de vraag is “of” maar “hoe” het advies wordt uitgevoerd door het huidige kabinet [32]. Tevens wordt eenduidig aangegeven dat het kabinet zal bevorderen dat hoger onderwijsinstellingen, onderzoeksinstituten, overheid en bedrijfsleven meer met elkaar moeten samenwerken. Juli 2011 is de ministerraad akkoord gegaan met de uitvoering van een ambitieus pakket van maatregelen zoals beschreven in de Strategische Agenda voor het Hoger Onderwijs, Onderzoek en Wetenschap (Kwaliteit in verscheidenheid) [33]. Met deze koerswijziging denkt het kabinet de Nederlandse kenniseconomie klaar te maken voor 2025. De Sociaal-Economische Raad (SER) heeft aanvullend advies uitgebracht ten behoeve van de Strategische Agenda Hoger Onderwijs, Onderzoek en Wetenschap [34]. Tegelijkertijd met bovengenoemde Strategische Agenda is ook het advies van de werkgroep Profilering en Bekostiging verzonden aan de Tweede Kamer [35].

In het in februari 2010 verschenen rapport Sectorplan HBO Noord-Nederland 2010 – 2015 is reeds een plan voorgesteld om de krachten te bundelen om in Noord-Nederland een breed en kwalitatief hoogwaardig pakket van onderwijs en onderzoek te verzorgen [36]. Het plan is opgesteld door de vier Noord-Nederlandse hogescholen: Hanzehogeschool Groningen, de NHL Hogeschool, Stenden Hogeschool en Hogeschool Van Hall Larenstein.

19

De herstructurering van het hoger onderwijs en onderzoek in Nederland sluit nauw aan bij de plannen van het kabinet om een sterke verbinding tot stand brengen tussen het economisch beleid voor topsectoren en het beleid voor het hoger onderwijs en onderzoek. Minister Verhagen heeft recentelijk besloten om meer aandacht te geven voor die dingen die we goed doen, en nog beter willen doen. Het zogenaamde bedrijfslevenbeleid [37]. Daarom zijn er eerder dit jaar de volgende negen topsectoren benoemd: water, agro en food, tuinbouw en uitgangsmaterialen, high tech, life sciences, chemie, energie, logistiek en creatieve industrie. Met deze nieuwe aanpak wil het kabinet de Nederlandse industrie versterken. Door keuzes te maken voor een beperkt aantal economische sectoren en voor grote maatschappelijke uitdagingen wordt er voor gezorgd dat het hoger onderwijs en het onderzoek een cruciale rol gaan spelen in de verdere ontwikkeling van de Nederlandse economie en samenleving. Deze nieuwe aanpak moet er uiteindelijk voor zorgen dat ondernemers, onderzoekers en overheid werken vanuit een gezamenlijke visie en agenda. Het overheidsbeleid wordt geïntegreerd, waardoor het beschikbare geld veel effectiever wordt ingezet. Er is 1,5 miljard euro beschikbaar voor genoemde negen sectoren. Het uiteindelijke doel is dat verworven kennis moet worden omzet in nieuwe producten en diensten. Deze mogelijkheden worden nu nog te weinig benut. Verder zal de samenwerking tussen bedrijfsleven en kennisinstellingen intensiever moeten worden. Het kabinet wil dat het bedrijfsleven specifiek aangeeft welke kennis ze nodig heeft. Zo wordt per genoemde sector een gezamenlijk kennis- en onderzoeksprogramma opgesteld. Dit moet resulteren in meer samenwerking, bundeling en specialisatie van het onderzoek.

De topsector Chemie, één van de negen topsectoren, onder voorzitterschap van Rein Willems, oud president-directeur van Shell Nederland, heeft in juni 2011 het Actieagenda Topsector Chemie

“New Earth, New Chemistry” [38] gepubliceerd. In het rapport wordt aangegeven dat Nederland hoogstaand chemisch onderzoek kent, gezien het aantal wetenschappelijke publicaties maar dat het omzetten van deze beschikbare kennis in nieuwe economische bedrijvigheid ver achter blijft bij de verwachtingen. In bovengenoemde actieagenda worden twee ambities voor de lange termijn aangegeven: groene chemie en slimme materialen.

Groene chemie“In 2050 staat Nederland wereldwijd bekend als het land van de groene chemie. Voor de productie van voeding, energie en kunststoffen worden hoofdzakelijk biogebaseerde grondstoffen ingezet. De chemie heeft schone en duurzame productieprocessen ontwikkeld, die op duurzame manier biomassa omzetten in een heel scala aan bestaande en nieuwe producten”.

De overgang van olie-gebaseerde grondstoffen naar bio-gebaseerde ofwel biobased grondstoffen, voor het produceren van bestaande of nieuwe kunststoffen, ook wel bio-gebaseerde ofwel biobased kunststoffen, gaat niet vanzelf en niet ineens en we zullen dan ook lange tijd nog afhankelijk zijn van fossiele grondstoffen. Het overgangsproces zal in stappen plaatsvinden: a) een verhoging van de efficiency van het gebruik van fossiele grondstoffen, b) vervanging van moleculaire bouwstenen uit fossiele bronnen door bouwstenen uit biomassa, c) genereren van nieuwe fundamentele kennis op het gebied van katalyse, enzymen en fermentatie en d) de landbouw produceert gericht biomassa voor de voedselvoorziening en de chemie [38].

20

Slimme materialen“In 2050 staat Nederland in de mondiale top drie van producenten van slimme materialen. In Nederland gevestigde bedrijven maken creatieve en innovatieve producten met een hoge toegevoegde waarde: materialen voor energieopslag en katalysatoren die worden gemaakt van ruim beschikbare en toegankelijke grondstoffen in plaats van bijvoorbeeld schaarse metalen. Kunststoffen zijn lichtgewicht, zelfreinigend en volledig “recyclebaar”.

Om bovenstaande doelen te realiseren zijn een viertal actiepakketten gedefinieerd [38].

Actiepakket A: Ondernemerschap, innovatie en concurrentiekracht » Dynamiek van samenwerking versterken en gebruiken. » Uitvoeren van een ‘Beta Human Capital Agenda’. » In balans brengen van technologische en sociale innovatie. » Inrichten van een kweekvijverfonds (Technopartners Seed Fund) voor jonge bedrijven

in de chemie die de valley of death moeten oversteken om te kunnen groeien. » Opzetten van een Small Business Innovation Research (SBIR) programma. » Uitbreiden van de Centres for Open Chemical Innovation (COCI’s) en uitrol van Innovation

Labs. » Opzetten van een “Kenniswerkersregeling MKB revisited”. » Strategische acquisitie van buitenlandse bedrijven.

Actiepakket B: Onderzoek en onderwijs » Uitvoeren, verdiepen en versterken van het Sectorplan Natuur- en Scheikunde tot

krachtige excellence centers, als broedplaats voor wetenschappelijk onderzoek, innovaties en concepten voor nieuwe producten en processen.

» Meer structurele middelen voor grensverleggend chemie-onderzoek. » Stimuleren van wetenschappelijk chemisch onderzoek door fiscale maatregelen. » Krachtig bevorderen van de instroom in universitaire opleidingen en beroepsonderwijs

in combinatie met COCI’s. » Uitvoeren van plan kennisinfrastructuur HBO, met versterking van de samenwerking

met kennisinstellingen.

Actiepakket C: Interactie bedrijven­kennisinstellingen (inclusief HBO) » Opzetten kleinschalige samenwerking tussen MKB, starters, doorgroeiers en kennis-

instellingen. » Aanscherpen van investeringen in bestaande en nieuwe PPS-en. » Multiplier op fiscale aftrek van het gebruik van de WBSO en Innovatiebox door MKB.

Actiepakket D: Randvoorwaarden » Beschikbaar krijgen van kosteneffectieve duurzame biomassa als grondstof. » Level playing field: wegnemen nadelige effecten ETS voor biorefinery, terugsluizen van

opbrengsten ETS naar innovatie in chemie. Investeringen in energiebesparing behandelen als duurzame energie.

» Minder naleeflasten door stroomlijnen van het naleefproces; risicogestuurd systeem-toezicht voor complexe bedrijven op basis van compliance management door bedrijven.

21

» Harmoniseren van Nederlandse wetgeving met de Europese wetgeving (REACH/CLP). » Vastleggen structuurvisie op buisleidingennetwerk en ruimte reserveren voor traces voor

buisleidingen. » Zorgen voor zekerheid van tijdige vergunningverlening binnen redelijke randvoorwaarden.

Permanent maken van de crisis- en herstelwet. Overgaan tot integraal management van industrieruimte. Vergunningverleningsproces “Raad van State - proof “ maken.

Bovendien is een sector-overstijgend business-plan biobased economy opgesteld waarin de vol-gende topsectoren participeren: chemie, agrofood, tuinbouw, energie, water en logistiek. Genoemde vier actiepakketten en het business-plan biobased economy moeten ervoor zorgen dat de eerder-genoemde twee ambities worden gerealiseerd. Gaande naar 2050 zijn er enkele tussendoelen geformuleerd: in 2015 is het aantal nieuwe studenten in de chemie verdubbeld en in 2020 heeft 80% van de Nederlandse bevolking een positief gevoel over de bijdrage van de chemie aan de welvaart en het welzijn in Nederland.

Figuur 8: Uitputting van fossiele reserves.

In Bijlage I wordt een overzicht gegeven van hoger onderwijsinstellingen, universiteiten en onder-zoekinstituten die betrokken zijn bij onderwijs en onderzoek aan kunststoffen.

Het thema (duurzame) kunststoffen komt op verschillende manieren terug in het hoger onderwijs vaak als onderdeel van een studierichting. Samengevat kan opgemerkt worden dat er voor het hoger onderwijs in Nederland een enorme uitdaging ligt om, samen met het bedrijfsleven en maatschap­pelijke organisaties, de beschikbare kennis en kunde om te zetten in nieuwe producten en diensten:

“een brug te slaan naar een duurzame samenleving”.

22

5. Stenden PRE

In voorgaande twee hoofdstukken moge duidelijk zijn geworden dat onderwijs en onderzoek aan duurzame kunststoffen en een ombuiging van het hoger onderwijs bestel essentieel zijn om een functionele bijdrage te leveren aan een toekomstige duurzame samenleving. Met deze ambities in het achterhoofd zijn in 2010 concrete doelstellingen uitgewerkt. Dit resulteerde in de volgende plannen:

» De samenwerking tussen kennisinstellingen, bedrijven en maatschappelijke organisaties op het gebied van duurzame kunststoffen wordt verder uitgewerkt en geïntensiveerd. Door deze samenwerking wordt innovatie gestimuleerd en aangejaagd.

» Uitvoering van toegepast onderzoek wordt uitgebreid waardoor het innovatievermogen van de (regionale) kunststofsector wordt versterkt.

» Ontwikkelen en versterken van het hoger onderwijs op het gebied van duurzame kunststoffen en kunststoftechnologie, door het opzetten van een geaccrediteerde master-opleiding “Toegepaste Duurzame Kunststoftechnologie”, versterking van de samenwerking tussen het middelbaar beroepsonderwijs (MBO) en het hoger beroepsonderwijs (HBO) en versterking van de interactie tussen het onderwijs en het bedrijfsleven door stages, leerbedrijven en cursussen voor professionals op te zetten.

» Intensivering van het begrip duurzaamheid en versterking van het cradle-to-cradle concept in het hoger onderwijs.

» Samenwerking met universiteiten en hogescholen.

Meerdere (regionale) bedrijven (waaronder Teijin Aramid, DSM Engineeering Plastics, Morssinkhof Plastics, Cumapol, Colbond, AKG Plastics) hebben de oprichting van het kenniscentrum middels een Letter of Intent (LOI) ondersteunt.

Binnen het nieuwe kenniscentrum wordt kennis uitgewisseld op basis van het “open innovatie” model. De laatste tijd is de belangstelling rondom open innovatie enorm toegenomen, zowel in de wetenschap als ook in het bedrijfsleven. Henry Chesbrough, de grondlegger van het concept open innovatie, beschrijft in zijn boek “Open Innovation: The New Imperative for Creating and Profiting from Technology” [60] hoe het bedrijfsleven een verschuiving heeft doorgemaakt van zogenaamde gesloten innovatieprocessen, naar een meer open manier van innoveren.

Traditioneel vond het gehele proces van productontwikkeling en het op de markt brengen van deze producten binnen de muren van een bedrijf plaats.

23

Figuur 9: Gesloten innovatiemodel volgens Chesbrough [60].

Onderzoek Ontwikkeling

Grenzen vanhet bedrijf

OnderzoeksprojectenDe markt

Bron: Chesbrough, 2003

Echter, verschillende factoren hebben ertoe bijgedragen dat dit concept steeds lastiger vol te houden is. In de eerste plaats is er de toenemende beschikbaarheid en mobiliteit van hooggeschoolde werknemers. Er is dus niet alleen een enorme hoeveelheid kennis aanwezig buiten de R&D labora-toria van grote bedrijven, de aanwezige kennis wordt vaak ook meegenomen door de werknemers wanneer zij van baan veranderen. Daarnaast nemen de mogelijkheden om ideeën buiten het bedrijf verder te ontwikkelen, bijvoorbeeld door spin-offs of uit-licensering, verder toe.

Al deze factoren hebben er volgens Chesbrough toe bijgedragen dat bedrijven zijn gaan zoeken naar andere manieren om hun innovatieproces meer effectief en efficiënt te maken. Bijvoorbeeld door het actief zoeken naar nieuwe technologieën en ideeën buiten de onderneming, maar ook door het samenwerken met bijvoorbeeld “concurrenten” om op die manier meerwaarde voor de klant te creëren. Denk bijvoorbeeld aan de samenwerking van Philips met Douwe Egberts die tot de ontwikkeling van de Philips Senseo heeft geleid. Een ander belangrijk aspect is het buitenshuis verder ontwikkelen of uit-licenseren van veelbelovende ideeën of technologieën die niet binnen de strategie van de organisatie passen. Ook hierbij is Philips een bekend voorbeeld, denk maar aan ASML, dat een spin-off van Philips is.

Onder open innovatie wordt daarom verstaan: het combineren van interne en externe bronnen voor zowel de ontwikkeling als het op de markt brengen van nieuwe technologieën en producten. Procter & Gamble spreekt derhalve ook niet van “research en development (R&D)” maar van ”connect + develop (C&D)” [61, 62, 63].

Figuur 10: Open innovatiemodel van Chesbrough [60].

Onderzoek Ontwikkeling

Grenzen vanhet bedrijf

OnderzoeksprojectenHuidige markt

Nieuwe markt

Bron: Chesbrough, 2003

24

Wat betekent dit nu concreet? De verschuiving van gesloten innovatie naar een meer open manier van innoveren, betekent in de eerste plaats meer bewustwording bij bedrijven. Niet alle goede ideeën komen vanuit het bedrijf zelf, en niet alle goede ideeën moeten noodzakelijk binnen het eigen bedrijf verder ontwikkeld worden. Onderstaande tabel illustreert dit:

Tabel 1: Gesloten vs. open innovatie [64].

Principes gesloten innovatie Principes open innovatie

Alle slimme mensen in ons veld werken voor ons.

Niet alle slimme mensen in ons veld werken voor ons. We moeten samenwerken met goede mensen binnen en buiten ons bedrijf.

Om van R&D te kunnen profiteren moeten we het zelf ontdekken, ontwikkelen en op de markt brengen.

Externe bronnen van R&D kunnen signifi-cante waarde creëren; interne R&D is nodig om die waarde te kunnen absorberen.

Als we het zelf ontdekken, brengen we het ook als eerste op de markt.

We hoeven het onderzoek niet in gang te zetten om ervan te kunnen profiteren.

Het bedrijf dat een bepaald product als eerst op de markt heeft, wint.

Het is beter om een beter business model te ontwikkelen dan om de eerste op de markt te zijn.

Als we de meeste en de beste ideeën in de industrie ontwikkelen zullen we winnen.

Als we het beste gebruik maken van zowel interne als externe ideeën zullen we winnen.

We moeten controle hebben over ons intellec-tueel eigendom (IE), zodat onze concurrenten niet kunnen profiteren van onze ideeën.

We moeten profiteren van het gebruik van ons IE door anderen, en we moeten IE van anderen overnemen als het ons eigen business model ten goede komt.

Dit betekent in de praktijk dat er binnen een onderneming een verschuiving plaats zou moeten vinden in de manier waarop er naar de eigen onderneming en daarbuiten gekeken wordt. Het betrekken van andere partijen bij de ontwikkeling van nieuwe producten en diensten kan immers een enorme toegevoegde waarde zijn. Hierbij valt te denken aan samenwerking met andere onder-nemingen in de sector, toeleveranciers, universiteiten, en natuurlijk met de eindgebruiker [64].

Als voorbeeld kan Philips dienen. Philips probeert op verschillende wijzen open innovatie te vertalen in haar beleid. De meeste bekende invulling van open innovatie van Philips is de High Tech Campus Eindhoven [65]. Philips probeert op deze locatie bewust haar R&D faciliteiten als het ware open te stellen voor buitenstaanders; nieuwe technologische startende bedrijfjes. Starters kunnen gebruik maken van speciaal aangeboden infrastructuur. De voordelen voor startende bedrijfjes zijn dat ze veel ondersteuning krijgen in het ontwikkelen van hun technologie. Ze krijgen toegang tot apparatuur (van meetinstrumenten tot clean rooms), diensten (hulp bij het verfijnen van het businessmodel) en maken gebruik van de kennis van ander high-tech starters op de campus [64].

Binnen het kenniscentrum zijn de activiteiten ondergebracht binnen het Lectoraat Duurzame Kunststoffen. Lectoraten bestaan uit een lector en een kenniskring. De kenniskring wordt

25

opgebouwd uit onderzoekers, docenten van Stenden Hogeschool, hooggekwalificeerde medewerkers van eerdergenoemde bedrijven, promovendi en postdoc-onderzoekers. De lectoren hebben als doelstelling invulling te geven aan een verdere kennisontwikkeling, kennisoverdracht en onderwijs op het gebied van duurzame kunststoffen.

KennisontwikkelingOp basis van de port-folio analyse en de strategische keuze van Stenden Hogeschool om te kiezen voor vergroening van de technische opleidingen, blijkt dat er grote maatschappelijke vraag is voor duurzame kunststoffen, maar dat deze vraag nog weinig gearticuleerd is. Voor een nadere invulling van duurzame kunststoffen is besloten om verder te concentreren op de volgende deelthema’s: upcycling, biopolymeren en smart materials. Onderzoeks-programma’s zullen in nauw overleg met het bedrijfsleven worden opgesteld en uitgevoerd. De onderzoeksprojecten zullen, mede door het netwerk van de aangestelde lectoren en de bijzondere lectoren, veel aandacht op het gebied van duurzame kunststoffen en kunststoftechnologie in de vakpers trekken.

KennisoverdrachtOnderzoeksresultaten zullen worden gepubliceerd in wetenschappelijke publicaties en gepresen-teerd op wetenschappelijke congressen. Bovendien zijn deze resultaten algemeen toegankelijk op de website van het kenniscentrum. Gericht op de nationale en internationale markt zullen, met ondersteuning van gerenommeerde gastsprekers, netwerkbijeenkomsten worden georganiseerd en workshops worden gehouden. Kennisdisseminatie en netwerkvorming zijn uitermate belangrijk om het kenniscentrum op de kaart te zetten. Daarom is het erg belangrijk dat resultaten van onderzoeksprojecten en andere activiteiten van het kenniscentrum bekend worden gemaakt bij de vakpers, de professionals en voor jongeren die de masteropleiding willen volgen. Het kenniscentrum beoogt een kwalitatieve impuls te geven aan het onderwijs in de regio en een goede samenwerking tussen kennisinstellingen, het bedrijfsleven en maatschappelijke organisaties na te streven.

OnderwijsBinnen Stenden Hogeschool zal een nieuw master-opleiding “Toegepaste Duurzame Kunststoftechnologie” worden ontwikkeld. De master-opleiding beoogt een toegepaste onder-zoeksmaster te zijn waarbij het doel is om door een combinatie van technologische kennis en de ontwikkeling van competenties, als ondernemerschap en samenwerking, nieuwe duurzame product-markt combinaties te realiseren. Het gaat om een professionele master-opleiding, die in deeltijd zal worden aangeboden en in eerste instantie is bedoeld is voor professionals met werk ervaring in de rubber- en kunststofindustrie. Bij de accreditatie van professionele master-opleidingen zijn de relevantie van het profiel voor het werkveld en de betrokkenheid van de industrie bij de ontwikkeling en uitvoering van de opleiding belangrijke criteria. De nadruk ligt hierbij op open innovatie en in het opzetten en versterken van kennisnetwerken op dit gebied. Naast het opzetten van de geaccrediteerde master-opleiding zal er een verdiepende en een uitgebreide minor worden aangeboden.

Het kenniscentrum duurzame kunststoffen in Emmen heeft inmiddels een professionele uit-straling gekregen. Als Stenden PRE, Polymore Research & Education zal het Lectoraat Duurzame Kunststoffen het onderzoek en onderwijs binnen Stenden vorm gaan geven.

26

27

6. Het Onderzoeksprogramma

Het onderzoeksprogramma van Stenden PRE bestaat uit een drietal deelprogramma’s, te weten:

» Upcycling » Biopolymeren » Smart materials

UpcyclingUpcycling is een term die in 1999 werd geintroduceerd door Pauli en Hartkemeyer in hun gelijk-namige boek Upcycling [66]. Upcycling is niet hetzelfde als recycling. Recycling is het proces waarbij een ingezameld product, eventueel na reiniging, wederom wordt ingezet voor hetzelfde product. Als voorbeeld kan PET regranulaat (rPET), verkregen na het vermalen en reinigen van PET- flessen, worden genoemd van waaruit wederom PET-flessen worden geproduceerd. Bij upcycling daarentegen wordt vanuit het materiaal een ander nieuw product gemaakt met meer toegevoegde waarde en kwaliteit. Bij downcycling, het tegenovergestelde proces, wordt bij hergebruik een product gemaakt met een lagere waarde en kwaliteit. Het originele product kan niet meer worden gemaakt uit het gerecycled product.

Op kunststofproducten en -verpakkingen staat tegenwoordig vaak een symbool dat bestaat uit drie pijltjes, met een cijfer erin. Dit zijn de zogenaamde kunststof identificatie symbolen. Deze codering voor kunststoffen (nummers 1 tot en met 7) is in 1988 gepubliceerd door de Society of the Plastics Industry (SPI) [67]. De letterafkorting voor kunststoffen is gebaseerd op de gestandaardiseerde afkortingen voor kunststoffen. Elk cijfer komt overeen met een specifiek soort kunststof. In landen waar kunststof gescheiden wordt ingezameld, verbetert dit symbool de sortering en recycling. In Tabel 2 beneden staat aangegeven voor welk soort kunststof een symbool wordt gebruikt.

28

Tabel 2: Codering van kunststofverpakkingsmaterialen [67].

Symbool Volledige naam Toepassing

Polyethyleentereftalaat Flessen voor frisdrank en mineraalwater, folie en polyestervezels.

Hoge-dichtheid polyetheen Flessen voor vruchtensappen en melk, kratten, jerrycans, folie voor afvalzakken, buizen en kunsthout.

Polyvinylchloride Blister- en doordrukverpakkingen voor geneesmiddelen, folies voor versverpakkingen, kozijnen en buizen.

Lage-dichtheid polyetheen Folie, brood, groente- en fruitzakken, draag-tasjes en tijdschriftwikkels.

Polypropeen Emmers, kratten, dozen, sluitingen van flessen en flacons en transparante verpakking voor bloemen.

Polystyreen Wegwerpservies, bakjes en schaaltjes voor vleeswaren en groeten en dozen voor bijvoor-beeld ijs.

Diversen, waaronder polycarbonaat (PC) en polymelkzuur (PLA)

Diverse toepassingen.

In ietwat meer detail zullen we ingaan op de PET- fles, mede ook omdat we hier als consument alle dagen mee te maken hebben.

Polyethyleentereftalaat (PET) [68] is een polymeer, voor het eerst op grotere schaal geproduceerd in 1941 voor met name textiele toepassingen. Medio jaren 1960 werden nieuwe toepassingen gevonden voor PET-films en -folies, later in de jaren 70 brak PET door voor het verpakken van fris-dranken en mineraalwater, de PET-fles. De twee bouwstenen (ofwel monomeren) voor de bereiding van PET, ethyleenglycol en tereftaalzuur, worden uit de aardolie-industrie verkregen. Uitgaande van deze twee bouwstenen wordt PET in grootschalige installaties geproduceerd. Vervolgens worden de verkregen PET-korrels in een spuitgietproces, waarbij het gesmolten polymeer in een matrijs wordt gespoten, verwerkt tot zogenaamde preforms. PET-preforms worden tenslotte in een matrijs opgeblazen in de gewenste vorm van de PET-fles.

29

Figuur 11: PET-preforms en -flessen.

De uiteindelijke PET-fles is transparant, sterk en licht in gewicht. De afgelopen jaren is veel onderzoek gedaan aan de gewichtsbesparing van een PET-fles. Tegenwoordig weegt een 1,5 liter PET-fles slechts 35 gram! Het is juist de sterkte van PET dat het een uniek materiaal maakt voor het verpakken van ook koolzuur-houdende frisdranken. In koolzuurhoudende flessen worden doorgaans drukken bereikt tot 6 bar!

Bijkomstig voordeel van PET is dat het volledig recyclebaar is. Tot 1 januari 2006 werden nog dikwandige hervulbare PET-flessen gebruikt voor het verpakken van frisdranken en mineraal-water. Vanaf dat moment stond de Nederlandse overheid toe het wassen van de retourfles en het hervullen van de gewassen flessen te stoppen mits er een alternatief kwam met een vergelijkbare milieubelasting. Nadeel van het hervullen was dat na verloop van tijd de flessen een minder fraai uiterlijk kregen. De frisdrankindustrie in Nederland verkoopt de grote frisdrankflessen (1,0, 1,5 en 2,0 liter) nu nog steeds met statiegeld, om de verplichtingen van de kunststofinzameling te kunnen halen. Meer dan 95% van de grote PET-flessen komen in Nederland op deze wijze retour in het recyclingprogramma [69]. Opgemerkt moet worden dat dit op Europees niveau slechts 48.3% is omdat meerdere landen geen statiegeldsysteem hebben. Van de kleine PET-flesjes worden in Nederland momenteel 42% ingezameld. Alle teruggekomen PET-flessen worden gerecycled en gebruikt voor de productie van nieuwe PET-flessen of andere voorwerpen. Zo bestaan alle PET-flessen van Coca-Cola tegenwoordig voor 25% uit gerecycled PET (rPET). In de nabije toekomst zal zelfs 50% gerecycled PET worden ingezet [69]. PepsiCo Canada heeft zeer recentelijk zelfs melding gemaakt om een EcoGreen fles op de markt te brengen die voor 100% uit gerecycled PET bestaat. De nieuwe fles ziet eruit en voelt aan als elke andere PET-frisdrankfles, terwijl consumenten geen verschil in smaak of verpakking zullen detecteren [70].

Figuur 12: De EcoGreen PET-fles van PepsiCo: 100% gerecycled PET [70].

Vanaf medio jaren 80 wordt gerecycled PET (rPET) ook grootschalig gebruikt voor het spinnen van textiele garens. Wellman International [71] is in Europa de grootste producent van rPET garens.

30

Jaarlijks worden meer dan 1,6 miljard PET-flessen verwerkt tot textiele garens voor met name isolatiemateriaal in dekbedden, slaapzakken e.d. Tegenwoordig worden ook fleece truien gemaakt van gerecycled PET (rPET). Om een fleece trui te maken zijn ongeveer 25 PET-flessen nodig!! De Zweedse firma Polarn O. Pyret brengt bijvoorbeeld een volledige kledinglijn op de markt waarbij de textiele vezels zijn verkregen uit rPET [72].

Figuur 13: Van PET-fles naar fleece kleding [72].

Als laatste voorbeeld kan afvalverwerker SITA worden genoemd. SITA heeft onlangs een uniek wielertenue geïntroduceerd dat volledig is gemaakt uit gerecycled plastic [73]. De wielerkleding bestaat uit een broek en een shirt van het merk Bio-racer, een absoluut topmerk op het gebied van innovatieve wielerkleding. Het shirt is gemaakt van 100% gerecycled plastic.

Figuur 14: Wielerkleding van SITA [73].

Binnen Stenden PRE wordt onderzoek gedaan aan gerecycled polyester en andere kunststoffen voor diverse spuitgiettoepassingen en garentoepassingen.

BiopolymerenBinnen het onderzoeksprogramma van Stenden PRE krijgen biopolymeren de nodige aandacht. Nieuwe biopolymeren komen in snel tempo op de markt en er is een groeiende vraag om nieuwe (eind)producten te ontwikkelen en nieuwe toepassingen te vinden.

31

Kunststoffen kunnen worden ingedeeld naar oorsprong en afbreekbaarheid [74]:

» Is de kunststof afkomstig van fossiele grondstoffen of afkomstig van hernieuwbare grondstoffen.

» Is de kunststof afbreekbaar of niet afbreekbaar.

Op basis van dit onderscheid kan het volgende diagram worden opgesteld.

Figuur 15: Indeling van kunststoffen naar oorsprong en afbreekbaarheid.

niet afbreekbaar

B D

A C

biom

assa

afbreekbaar

foss

iel

PHA, PLA

PBS, PBAT, PCL

PPT, PBT,Arnitel EcoPlantBottle

PE, PP, PVC, PET,PA6, PA66, PC

32

Groep ADe eerste groep van kunststoffen (zie Figuur 15) zijn in feite de bekende conventionele kunststoffen.Dit zijn over het algemeen die kunststoffen waarvan de bouwstenen (monomeren) uit de aardolie-industrie worden verkregen. Bekende kunststoffen in deze groep zijn bijvoorbeeld polyetheen (PE), polypropeen (PP), polyvinylchloride (PVC), polyethyleentereftalaat (PET), polyamide 6 of polyamide 6,6 (nylon 6 (PA6) of nylon 6,6 (PA6,6)) of bijvoorbeeld polycarbonaat (PC). Deze kunststoffen zijn biologisch niet afbreekbaar.

Intermezzo: oxo­bioafbreekbare kunststoffenDe afgelopen tijd is er nogal wat ophef ontstaan over zogenaamde oxo-bioafbreekbare kunststoffen. Oxo-bioafbreekbare kunststoffen worden verkregen door aan bovengenoemde conventionele kunst-stoffen een additief toe te voegen waarbij verondersteld wordt dat deze kunststoffen vervolgens bioafbreekbaar worden. De toegevoegde additieven bevatten doorgaans metaal-katalysatoren, zoals cobalt of mangaan, waardoor bij warmte en/of zonlicht en in aanwezigheid van zuurstof, een oxidatief degradatieproces op gang komt [75]. Het degradatieproces bestaat dus uit een tweetal stappen: een gekatalyseerde afbraak van het polymeer onder invloed van zuurstof en in de tweede stap worden de ontstane kunststoffragmenten door micro-organismen verder afgebroken. Meerdere organisaties, waaronder European Bioplastics [76] en de International Biodegradable Polymers Association & Working Groups (IBAW) [77] distantiëren zich van deze ontwikkelingen omdat dergelijk materialen niet voldoen aan de gestelde eisen van bioafbreekbaarheid (Europese Norm EN 13432). In de praktijk zal bijvoorbeeld een kunststoffilm door toedoen van het oxo-additief in kleine stukjes uiteenvallen en in het milieu achterblijven. In die zin is, volgens European Bioplastics, de naam oxo­biodegradable misleidend. Een veel betere term zou dan ook oxo­fragmentatie moeten zijn omdat van een echte bioafbreekbaarheid geen sprake is [76].

Ondanks alle bedenkingen is er onlangs de eerste oxo-bioafbreekbare PET-fles door Norland op de markt gebracht [78]. Ook hier worden oxo-additieven aan het PET toegevoegd om de afbreekbaar-heid te versnellen.

Groep BDe tweede groep van kunststoffen (zie Figuur 15) is een relatief nieuwe generatie kunststoffen waarbij de bouwstenen (monomeren) voor de productie van deze kunststoffen uit hernieuwbare grondstoffen (zoals suikerriet, maïs, koolzaadolie, palmolie) worden verkregen. Groep B zijn de zogenaamde bio-gebaseerde ofwel biobased kunststoffen. Opgemerkt moet worden dat de kunst-stoffen in Groep B niet bioafbreekbaar zijn. In de rubber- en kunststofindustrie (RKI) is momenteel grote belangstelling voor deze nieuwe generatie kunststoffen. De volgende voorbeelden illustreren deze nieuwe ontwikkelingen.

CocaCola: de PlantBottle®Medio 2009 is de nieuwe polyester (PET) PlantBottle® door Coca-Cola op de markt gebracht [79].

33

Figuur 16: De PlantBottle® van CocaCola [79].

Bij de productie van het polyester (PET) is in het nieuwe proces één van de twee bouwstenen, zijnde ethyleenglycol (Component B in Figuur 17) vervangen door een biobased ethyleenglycol, ofwel bio-ethyleenglycol. Doorgaans wordt ethyleenglycol op grote schaal verkregen uit de aardolieindustrie. Bio-ethyleenglycol wordt echter via een fermentatieproces uit rietsuiker verkregen. Op gewichtsbasis is ca. 30% in het polyester vervangen

door deze biobased bouwsteen. Deze nieuwe PET-fles, de PlantBottle®, kan overigens volledig meelopen in bestaande recycling stromen. Vanaf juni 2011 is deze nieuwe PlantBottle® ook op de Nederlandse markt beschikbaar in 0.5 L PET-flessen van Coca-Cola, Coca-Cola Light en Coca-Cola Zero. In Nederland zullen nog dit jaar meer dan 37 miljoen PlantBottle® PET-flessen verkrijgbaar zijn. Opgemerkt moet worden dat de CocaCola PlantBottle® ook nog steeds voor 25% uit gerecycled PET bestaat [80].

Figuur 17: Schematische voorstelling PlantBottle® PET-productie, naast die van standaard PET [79].

Met de introductie van de PlantBottle® heeft CocaCola een eerste stap gezet om biobased bouw-stenen te gebruiken voor de productie van PET. Het moge duidelijk zijn dat een verdere uitdaging voor de toekomst is om ook de tweede bouwsteen voor PET, zijnde tereftaalzuur (Component A in Figuur 17), als biobased bouwsteen in te zetten. De productie van tereftaalzuur vindt tot op heden plaats op basis van aardolie.

Begin maart dit jaar hebben Coca-Cola en H.J. Heinz een strategische samenwerking gesloten om de PlantBottle® technologie ook te gaan gebruiken voor de productie van polyester ketchup flessen [81].

34

Figuur 18: De PET-ketchup fles op basis van PlantBottle® technologie [81].

PepsiCoAls reactie op de introductie van de PlantBottle® van Coca-Cola verscheen maart dit jaar de aankondiging van PepsiCo om in 2012 met een 100% biobased PET-fles op de markt te komen! Dit naast de eerder genoemde PET-fles op basis van 100% gerecycled PET. Naast het inzetten van bio-ethyleenglycol is het kennelijk mogelijk om ook biobased tereftaalzuur te produceren en in te zetten voor de productie van PET en de PET-fles [82].

Figuur 19: PepsiCo’s 100% biobased PET-fles [82].

In de media is enige onduidelijkheid ontstaan aan-gaande de herkomst van deze tweede bouwsteen: biobased tereftaalzuur [83]. Momenteel wordt veel onderzoek gedaan aan de ontwikkeling van een bio-based tereftaalzuur. De eerste resultaten zijn inmiddels verschenen.

Gevo [84] bijvoorbeeld doet onderzoek om biobased isobutanol, verkregen uit de fermentatie van suikers, om the zetten in paraxyleen.

Figuur 20: Chemische structuur van isobutanol [84].

35

Paraxyleen kan tenslotte in een bekend chemisch proces worden omgezet in tereftaalzuur. Hiermee zou een volledige route beschikbaar zijn voor biobased tereftaalzuur. Samen met het commercieel verkrijgbare bio-ethyleenglycol is daarmee de weg vrij voor een 100% biobased polyester (PET). Eind juni 2011 hebben Gevo en Toray aangekondigd de eerste 100% biobased PET op kleine te hebben gemaakt. Opschaling van het proces wordt binnenkort verwacht [85].

Draths Corp. heeft een nieuw fermentatieproces ontwikkeld om vanuit glucose het tussenproduct cis,cis-mucon zuur te produceren [86]. Met dit tussenproduct in handen ligt de weg open om via een chemische route biobased tereftaalzuur te maken.

Niet onvermeld mag het onderzoek van Virent blijven [87]. Begin juni 2011 maakte Virent bekend een katalytische route te hebben gevonden om vanuit plantaardige suikers biobased paraxyleen (BioFormPX®) te maken. Van hieruit kan wederom biobased tereftaalzuur worden geproduceerd.

Anellotech [88], tenslotte, doet onderzoek naar een katalytische pyrolyse van biomassa waarbij aromatische verbindingen worden gevormd, waaronder paraxyleen. Paraxyleen in dit geval is wederom de basis voor tereftaalzuur.

Het mag duidelijk zijn, op basis van bovenstaande vier voorbeelden, dat de komende jaren een enorme inspanning geleverd zal worden om een 100% biobased PET te produceren en van hieruit een 100% biobased PET-fles. De belangen zijn enorm.

AvantiumHaaks op bovengenoemde ontwikkelingen om een biobased equivalent van tereftaalzuur te ontwikkelen is de weg die het Nederlandse bedrijf Avantium volgt. Vanuit plantaardige suikers wordt in enkele stappen het 2,5-furandicarbonzuur (afgekort als FDCA) verkregen [89, 90]. Furandicarbonzuur wordt als een look-a-like van tereftaalzuur gezien en kan op dezelfde wijze als tereftaalzuur worden ingezet in de productie van polyesters. In dit geval wordt het polyester afgekort als PEF (i.p.v. PET). Samen met bio-ethyleenglycol wordt dus ook hier een 100% biobased polyester verkregen, welke geschikt is voor de productie van flessen, films en garens. Volgens Avantium is de kostprijs van de bouwsteen (FDCA) significant lager dan tereftaalzuur (PTA). Inmiddels zijn de eerste PEF-flessen gemaakt. Met name barriere-eigenschappen lijken veel belovend te zijn. Inmiddels is een pilot-plant voor de productie van PEF opgestart op het Chemelot terrein (Geleen) [91].

Figuur 21: Chemische structuur van PTA en FDCA.

PTA - tereftaalzuur FDCA - 2,5-furandicarbonzuur

HO

OHO

O

OH

O

OOH

O

36

Teijin AramidEind 2010 hebben Avantium en Teijin Aramid een strategisch samenwerking aangekondigd op het gebied van biobased bouwstenen voor nieuwe kunststoffen en polymeren [92]. 2,5-Furandicarbonzuur kan in principe worden omgezet in het furandicarbonzuur dichloride en vervolgens met het para-fenyleendiamine worden omgezet naar een nieuwe generatie aramides. Het furandicarbonzuur dichloride is een look-a-like van tereftaalzuur dichloride.

ArkemaMedio vorig jaar heeft Arkema een 100% biobased nylon 11 op de markt gebracht voor textiele toepassingen [93]. De bouwsteen voor deze nieuwe kunststof wordt in dit geval verkregen uit ricinusolie (wonderolie). In een aantal chemische stappen wordt het zogenaamde amino- undecaanzuur verkregen wat op z’n beurt de bouwsteen is voor de productie van biobased nylon 11. Unitika brengt inmiddels garens van biobased nylon 11 op de markt.

DSMOnlangs heeft DSM een nieuw type Arnitel op de markt gebracht waarin ook voor een deel een biobased bouwsteen is gebruikt [94]. Het nieuwe product wordt Arnitel ECO genoemd en is voor een deel gebaseerd op koolzaadolie.

MohawkMohawk is ’s werelds grootste producent van tapijten [95]. Mohawk brengt een tweetal duurzame tapijten op de markt. Voor de productie van EverStrand® tapijt wordt gerecycled polyester (PET-flessen) gebruikt. Voor SmartStrand tapijten wordt polypropyleentereftalaat (PPT) gebruikt. PPT is een polyester vergelijkbaar met PET. Echter, in plaats van ethyleenglycol wordt in de productie gebruik gemaakt van het biobased 1,3-propaandiol. Biobased 1,3-propaandiol wordt verkregen na fermentatie van suikers. SmartStrand® heeft uitstekende vuil- en vlekwerende eigenschappen.

Figuur 22: Smartstrand [95].

Procter & GambleProcter & Gamble (P&G), wereldwijd een grote producent van vele consumentenproducten (jaaromzet van ca. 54 miljard euro!), heeft onlangs een nieuwe Pantene bio-polyetheen fles op de markt gebracht. Voor de productie is bio-polyetheen van Braskem gebruikt [96]. Bio-ethanol wordt in Brazilie op grote schaal geproduceerd uit rietsuiker. Bio-ethanol op z’n beurt kan in een vrij eenvoudig productieproces worden omgezet in bio-etheen. Bio-etheen is de bouwsteen voor de productie van biobased polyetheen, ook wel biotheen genoemd.

37

Figuur 23: Biotheen van Braskem en de Pantene-fles van Procter & Gamble [96].

Braskem’s biotheen Pantene-fles

Bovenstaand zijn slechts enkele voorbeelden waarbij biobased kunststoffen worden gebruikt in met name de verpakkingsindustrie. Benadrukt moet worden dat alle bovengenoemde kunst stoffen biologisch niet afbreekbaar zijn. De bouwstenen om deze kunststoffen te produceren komen voort uit hernieuwbare grondstoffen. Zoals in onderstaande figuur is aangegeven zal de markt zich de komende jaren sterk ontwikkelen van 296 metrische kilotonnen in 2010 naar 996 metrisch kilo-tonnen in 2015 [97].

Figuur 24: Verwachte wereldwijde groei van biobased kunststoffen.

Biodegradable (incl. not biobased) Non-biodegradable (biobased)

Total capacity Prognosis

Global production capacity of bioplastics (status 2010)Source: European Bioplastics | University of Applied Sciences and Arts Hanover

38

Groep CDe derde klasse van kunststoffen (zie Figuur 15) zijn bioafbreekbaar en komen voort uit fossiele grondstoffen. Deze kunststoffen zijn dus niet biobased. Een kunststof is biologisch afbreekbaar als het onder invloed van de werking van micro-organismen wordt afgebroken tot koolzuur, water en biomassa. De chemische structuur van de kunststof bepaalt in hoge mate de snelheid waarmee de kunststof wordt afgebroken. Veelal begint dit met een hydrolytische afbraak waarna de ontstane fragmenten door micro-organismen worden afgebroken. Andere factoren die invloed hebben op de snelheid van de afbraak van de kunststof zijn bijvoorbeeld de temperatuur, vochtigheid en aanwezigheid van zuurstof. Een kunststof is daarentegen composteerbaar indien de biologische afbraak van de kunststof onder voorgeschreven condities plaatsvindt, bijvoorbeeld in een indus-triële composteringsinstallatie. Deze condities zijn beschreven in de Europese normen EN 13432 [98] en EN 14995 [99]. Bioafbreekbare producten die aan deze norm voldoen mogen het een kiemplantlogo dragen voor composteerbaarheid.

Figuur 25: Kiemplantlogo.

Momenteel zijn een drietal types van dergelijke kunststoffen commercieel verkrijgbaar:

» Poly(butyleen succinaat) (PBS) » Poly(butyleen adipaat-co-tereftalaat) (PBAT) » Poly(ε-caprolacton) (PCL)

Poly(butyleen succinaat) (PBS)Poly(butyleen succinaat) (PBS) is een alifatischpolyester. PBS wordt momenteel uit fossiele bouw-stenen, 1,4-butaandiol en barnsteenzuur (succinic acid), geproduceerd. Opgemerkt moet worden dat er vergaande ontwikkelingen zijn om deze grondstoffen uit hernieuwbare bronnen te verkrijgen. Biobased 1,4-butaandiol (ofwel bio-BDO) is inmiddels commercieel verkrijgbaar [100]. Genomatica, lijstaanvoerder van de “30 Hottest Companies in Renewable Chemicals and Materials [101], heeft een nieuw fermentatieproces ontwikkeld voor de goedkope productie van bio-BDO.

Zeer recentelijk zijn de volgende joint ventures in de literatuur genoemd voor opschaling en productie van biobased barnsteenzuur: BASF en Purac [102], PTT Group en Mitsubishi Chemical [103] en DSM en Roquette [104]. Daarmee is in principe de weg open om een biobased PBS te produceren. Huidige producenten van PBS zijn Mitsubishi Gas Chemical (GS Pla®, Green Sustainable Plastics), Showa Highpolymers (Bionolle®), Ire Chemical (EnPol®), Hexing Chemical, Xinfu en BioAmber.

39

Figuur 26: Biologische afbraak van een PBS-fles in de grond [105].

Poly(butyleen adipaat­co­tereftalaat) (PBAT)Poly(butyleen adipaat-co-tereftalaat) (PBAT) is een kunststof geproduceerd door BASF [106]. PBAT is een alifatisch-aromatisch polyester en wordt geproduceerd uit de bouwstenen butaandiol, adipine zuur en tereftaalzuur. Genoemde drie bouwstenen komen momenteel voort uit fossiele bronnen. Ook hier zijn in principe mogelijkheden om biobased butaandiol (bio-BDO) te gebruiken. In een later stadium zou wellicht ook biobased adipinezuur en tereftaalzuur gebruikt kunnen worden. Rennovia [107] is inmiddels in een vergevorderd stadium om het proces voor biobased adipinezuur op te schalen. BASF vermarkt hun huidige PBAT onder de naam Ecoflex® en als compound met PLA onder de naam Ecovio®.

Figuur 27: Bioafbreekbare draagtassen van Ecoflex [106].

Poly(ε­caprolacton) (PCL)Poly(ε-caprolacton) (PCL) is een bioafbreekbare kunststof en wordt met name gebruikt voor de synthese van polyurethanen. PCL wordt geproduceerd uit ε-caprolacton. Perstorp (CAPA®) [108] en Dow Chemical (Tone®) [109] brengen diverse soorten PCL op de markt.

40

Groep DDe laatste groep, vanuit duurzaamheidsoogpunt gezien wellicht de meest interessante groep van kunststoffen, is bioafbreekbaar en wordt verkregen uit hernieuwbare grondstoffen. Naast thermoplastisch zetmeel zijn polymelkzuur (PLA) en polyhydroxyalkanoaten (PHA) hier de meest in het oog springende producten.

Met een capaciteit van 140.000 ton/jaar is NatureWorks [110] momenteel veruit de grootste producent van polymelkzuur (PLA). Polymelkzuur (PLA) is een polymeer vervaardigd uit melkzuur. Melkzuur wordt geproduceerd door de fermentatie van suikers. Deze suikers worden momenteel nog gewonnen uit landbouwgewassen als maïs maar in de toekomst kunnen waarschijnlijk ook agrarische nevenstromen worden gebruikt zoals melkwei, resten van maïskolven en stro. Het mono-meer melkzuur is in twee verschillende isomeren verkrijgbaar, de D- en L-vorm. Na polymerisatie kan dus een aantal verschillende polymeren worden vervaardigd, zuiver D- of L-polymelkzuur of combinaties. Poly-L-melkzuur is vrijwel niet biologisch afbreekbaar, terwijl polymelkzuur uit D- en L-isomeren al binnen enkele weken afgebroken wordt. Naast NatureWorks leveren ook Futerro [111], Pyramid Plastics [112], en Hisun Biomaterials [113] PLA in commerciële hoeveelheden. Hisun Biomaterials claimt voor 2012 een capaciteit van 300.000 ton per jaar!

Figuur 28: Compostering van een PLA-beker.

PLA laat zich als kunststof makkelijk verwerken tot nieuwe composteerbare eindproducten. Zo kunnen er garens voor kleding worden geproduceerd, bekertjes, flessen, nonwovens etc.

Figuur 29: Composteerbare eindproducten uit polymelkzuur (PLA).

Binnen Stenden PRE lopen momenteel meerdere projecten om vanuit PLA nieuwe eindproducten te maken. Zo wordt PLA gebruikt voor het ontwikkelen van monofil voor 3D printers en wordt PLA gebruikt voor de ontwikkeling van een composteerbaar tentoonstellingstapijt.

41

Polyhydroxyalkanoaten (PHA) zijn een nieuwe groep van kunststoffen die aangemaakt worden rechtstreeks in micro-organismen. Waar doorgaans een polymerisatiereactie noodzakelijk is om een monomeer in een polymeer om te zetten, gebeurt de polymerisatiereactie in het geval van PHA rechtstreeks binnen de celwand van een micro-organisme. Het bekendste voorbeeld is polyhydroxyboterzuur (PHB). PHB vertoont vergelijkbare eigenschappen met conventionele plastics als polyetheen (LDPE). PHB kan worden geproduceerd door de micro-organisme Alcaligenes latus. Deze groeit erg goed op sucrose, glucose of melasse. Deze micro-organismen kunnen tot 90% droog gewicht aan PHB opslaan binnen de celwand.

Figuur 30: Productie van PHB binnen de celwand van micro-organismen [114].

Een ander polymeer behorende tot de groep van PHA’s is poly(3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate), kortweg PHBV. Eén van de toepassingen van dit polymeer zijn mengsels met andere (bio)-polymeren. Zo kan het de hittestabiliteit van polymelkzuur (PLA) vergroten door de kristallisatiegraad te verhogen. Een andere mogelijke toepassing is het mengen van PHBV met polybutyleensuccinaat (PBS) voor het verbeteren van de spuitgietmogelijkheden. Momenteel zijn er diverse materialen commercieel verkrijgbaar: Telles [115], ontstaan uit een joint venture tussen Metabolix en Archer Daniels Midland (ADM) levert PHB onder de naam Mirel®. Telles heeft onlangs, medio 2009, een productiebedrijf met een capaciteit van 50.000 ton per jaar gebouwd. Tianan produceert PHBV (Enmat®) in China op een schaal van 10.000 ton per jaar [116]. Op kleine schaal wordt PHB door Biomer geproduceerd in Duitsland [117]. Tianjin GreenBio Materials heeft onlangs een capaciteit van 10.000 ton per jaar geplaatst voor productie van PHA [118].

Smart materialsNaast upcycling en biokunststoffen wordt er binnen Stenden PRE onderzoek gedaan aan slimme materialen ofwel smart materials. Onze toekomst zal met name in het teken staan van de ontwik-keling van nieuwe producten met een toenemend aantal extra functionaliteiten. In het eerdere genoemde en onlangs verschenen document “New Earth, New Chemistry” [38] van de Topsector Chemie worden met name smart materials aangegeven als producten met ongekende innovatie-mogelijkheden. De ontwikkeling van smart materials sluit direct aan bij de noodzaak van veel ondernemingen zich te specialiseren in nicheproducten met (zeer) hoge toegevoegde waardes en hoge kennisinbreng. Centexbel, een onderzoeksinstituuut in Gent, Belgie, definieert smart materials als volgt [119]:

responsieve of stimulisensitieve materialen die onder invloed van een externe prikkel op een bepaalde manier reageren (kleurverandering, vormverandering, afgeven van licht, opwekken van energie…).

42

Met name in de kledingindustrie wordt veel aandacht geven aan de ontwikkeling van smart materials. Als eerste voorbeeld kan de toepassing van zogenaamde “phase change materials” (PCM) worden genoemd. Vrij vertaald in het Nederlands als fase-overgangs materialen. Dergelijke materialen, ontwikkeld door de NASA ten behoeve van ruimtepakken voor astronauten, kunnen lichaamswarmte opnemen, opslaan en wederom afstaan. De firma Outlast [120] heeft een geoctrooieerde techniek ontwikkeld waarbij de PCM materialen in uiterst kleine microcapsules zijn gebracht. Deze gevulde microcapsules kunnen worden voorgesteld als ping pong balletjes: de dunne buitenkant is van een inerte kunststof, de binnenkant bestaat uit het actieve materiaal. De diameter van deze microcapsules, Thermocules® genoemd, is ongeveer een tiende van de diameter van een menselijk haar (0,005 millimeter). Thermocules® kunnen eenvoudigweg in andere kunststoffen worden gemengd waarna er bijvoorbeeld textiele garens en producten van kunnen worden gemaakt.

Figuur 31: Thermocules® in polyester garens [120].

Door de aanwezigheid van the Thermocules® in kleding is het lichaam beschermd tegen tempera-tuurschommelingen. Bij oververhitting van het lichaam zal het PCM materiaal de warmte opnemen. In feite wordt de warmte gebruikt om het actieve PCM materiaal te smelten. Bij afkoelen van het lichaam zal het PCM materiaal kristalliseren waarbij de vrijkomende kristallisatiewarmte het lichaam op temperatuur houdt. PCM materialen vangen dus als het ware temperatuurschommelingen op waardoor een comfortabele werking van het textiele product wordt verkregen.

Figuur 32: Schematisch voorstelling van de werking van Thermocules®.

De Outlast technologie wordt tegenwoordig toegepast in sportkleding, sokken, schoenen en tegenwoordig ook in lakens en dekens.

43

Een tweede voorbeeld is de toepassing van water- en winddichte, maar waterdampdoorlatende membranen in textiele producten. De firma Gore [121] ontwikkelde het product GoreTex®, Sympatex Technologies brengt het product Sympatex® op de markt. Sympatex®, van oorsprong ontwikkeld binnen de researchlaboratoria van Akzo Nobel in Arnhem, is een hydrofiele kunststof. Door de speciale chemische structuur van hydrofiele en hydrofobe segmenten kunnen waterdampmoleculen vrij eenvoudig het membraan passeren. Sympatex® membraan, doorgaans met een dikte van 0.005 millimeter, kan op textiele weefsels worden gelamineerd waarna er bijvoorbeeld outdoor jassen van kunnen worden gemaakt. Door de ademende werking van deze jassen wordt bij een lichamelijke inspanning een comfortabele werking verkregen. Tegenwoordig wordt Sympatex® ook verwerkt in schoenen en sportkleding.

Figuur 33: Schematische voorstelling van de werking van Sympatex® [122].

Binnen Stenden PRE wordt onderzoek gedaan aan smart materials door bijvoorbeeld functio-nele biopolymeren voor kleding te ontwikkelen. Hierbij wordt nauw samengewerkt met het Kenniscentrum Design en Technologie [123] van de Saxion Hogeschool in Enschede.

Composietmaterialen

Conventionele composieten

Dit hoofdstuk behandelt een belangrijke groep van materialen binnen de kunststoffen: de zogenaamde composieten. ‘Composiet’ betekent letterlijk: ‘ samengesteld’. Eigenlijk zijn alle samen-stellingen van twee verschillende materialen of meer, als composiet te beschouwen. Voorbeelden van composietmaterialen zijn spaanplaat, beton en vezelversterkte kunststoffen. We zullen ons in dit hoofdstuk tot de laatste categorie beperken [124].

Er zijn vele toepassingen van vezelversterkte kunststoffen (VVK), onder andere in de auto-industrie (carrosserie van een Formule 1 auto, de superbus van Wubbo Ockels), de lucht- en ruimtevaart, botenbouw, civiele techniek (bijvoorbeeld bruggen), windmolens en veel sportartikelen zoals wielen en frames van racefietsen, skies, tennis rackets, polsstokken en bobsleeen. Figuur 34 laat een paar voorbeelden zien.

44

Figuur 34: Enkele voorbeelden van het gebuik van VVK: monocoque Formule-1 wagen [125]; Airbus A380

[126]; frame racefiets [127] en de superbus van Wubbo Ockels [128].

Een composiet is per definitie een inhomogeen materiaal terwijl in het algemeen de afzonderlijke componenten wel als homogene materialen worden beschouwd. Bij composieten op basis van kunststoffen wordt onderscheid gemaakt tussen:

» Vezels Vezels zijn zeer lang (van enkele milimeters tot enkele tientallen centimeters) in verhouding tot zijn diameter (10 tot 30 micrometer=10-6 m). Gebruikelijke vezelmaterialen zijn glas, koolstof en aramide.

» Matrix De matrix is van kunststof en vormt het verbindingsmateriaal tussen de vezels. Veel gebruikte matrix materialen zijn de thermoharders zoals: polyesters en epoxies.

Eigenschappen vezelversterkte kunststoffen

Vezelversterkte kunststoffen hebben vaak verschillende eigenschappen in verschillende richtingen, dit wordt anisotropie genoemd. Als alle vezels bijvoorbeeld in één richting worden gepositioneerd verkrijg je een extreme mate van anisotropie; worden korte vezels willekeurig verdeeld dan is het materiaal isotroop. Afhankelijk van de belastingssituatie kan men meer of minder vezels toepassen. Een voorbeeld is een drukvat; in de omtrekrichting is daar de trekspanning tweemaal zo hoog als in langsrichting. De anisotropie maakt het mogelijk voor iedere toepassing een materiaal-op-maat te ontwerpen.

45

Een andere belangrijke eigenschap van vezelversterkte kunststoffen is de hoge sterkte en stijfheid bij een laag gewicht. Deze eigenschap is er dan ook de oorzaak van dat vezelversterkte kunststoffen veelvuldig worden toegepast in de lucht- en ruimtevaart en de sport.

Bij vezelversterkte kunststoffen kan de sterkte zonder verlies aan taaiheid worden verhoogd door toevoeging van meer vezels. De taaiheid, ofwel het vermogen om een grote hoeveelheid energie bij breuk te ‘absorberen’, is een belangrijke eigenschap van vezelversterking. Een belangrijke factor, die bij bezwijken een rol speelt, is de interactie tussen de vezel en matrix. Een goede hechting is noodzakelijk om de stijve en sterke eigenschappen van de vezels over te dragen op de matrix.

Figuur 35 toont twee SEM-foto’s (Scanning Electron Microscopy) van een breukvlak van een kunststof versterkt met glasbolletjes, waarbij de ene een goede hechting vertoond en de andere een slechte. Bij een goede hechting geeft versterking middels vezels of bolletjes een hoge taaiheid van het materiaal, het kost dan namelijk veel energie om het materiaal kapot te krijgen [129].

Deze eigenschap is een voordeel, omdat bij een taai materiaal de kans op onverwacht kapot gaan, heel klein is. Bij regelmatige inspecties, kan men een voortijdige breuk tijdig waarnemen, dit wordt in de vliegtuigindustrie dan ook veelvuldig gedaan.

Figuur 35: Glasbollen in een PVC-matrix: links slechte hechting, rechts goede hechting [130].

Vezelmaterialen

GlasGlas is een amorf materiaal, dat wil zeggen dat er geen moleculaire ordening is zoals bij een kristallijn materiaal. Glas is dus eigenlijk een onderkoelde vloeistof en is in staat licht door te laten. Het belangrijkste bestanddeel van glas is SiO

2, siliciumdioxide. Daarnaast komen in glas de

volgende elementen voor: Al, K, Ca en Mg. Er zijn verschillende soorten glas, het zogenaamde E-glas wordt het meest toegepast. Glas is net als metaal isotroop en dit komt omdat het materiaal zoals aangegeven amorf is. Glasvezels worden gemaakt door het glas in gesmolten toestand door kleine gaatjes (3 tot 34 micrometer) te trekken, hierdoor ontstaan zogenaamde filamenten. Filamenten kunnen gebundeld worden tot een ‘roving’, dit is een ongetwijnde bundel, waarin alle vezels parallel lopen. Glas is in tegenstelling tot staal en kunststof een uitermate bros materiaal. Glas zal daardoor plotseling en onaangekondigd bezwijken.

46

KoolstofKoolstofvezels komen in veel soorten voor. Als basis voor de koolstofvezels worden meestal synthetische vezels gebruik. De bekendste is PAN (poly-acryl-nitryl)-vezel. Er zijn verschillende productiestappen met hoge temperaturen nodig om de uiteindelijke vezel te verkrijgen (carbonisatie, grafitisering). Daarna wordt de vezel verstrekt waardoor de kristallen georienteerd worden, dit geeft de vezels zijn goede mechanische eigenschappen. In het algemeen kun je twee typen vezels onderscheiden: HM en HT. HM staat voor high modulus, dit is een vezel met een hoge stijfheid. HT staat voor high tensile strength en dit is een vezel met een grote sterkte. Karakteristiek voor all koolstofvezels is een hoge weerstand tegen vermoeiing en tegen kruip (blijvende vervorming). Ook hebben deze vezels een kleine breukrek.

AramideDe aramide vezel kenmerkt zich door een zeer laag gewicht, zodat de zogenaamde specifieke sterkte en specifieke stijfheid ongeëvenaard hoog zijn. Ook heeft de vezel zeer goede impact-eigenschappen zodat aramide vaak wordt toegepast in de sportwereld. Aramides werden voor het eerst in de jaren 1950 in de laboratoria van DuPont gesynthetiseerd (Kevlar). Naast DuPont heeft ook AkzoNobel dit polymeer in die tijd weten te spinnen op laboratoriumschaal. Later in de jaren 1970 heeft Akzo Nobel dit product op de markt gebracht onder de naam Twaron, nu onderdeel van Teijin Aramid. Een andere aramide variant is Technora, ontwikkeld door Teijin in Japan en nu ook onderdeel van Teijin Aramid. Technora is ongeveer 10% sterker dan Twaron en Kevlar, maar niet geschikt voor kogelwerende vesten of asbestvervanging zoals de andere aramide types.

PolyetheenDSM ontwikkelde in de jaren ’80 de polyetheen-vezel genaamd Dyneema. Net als de aramide vezels heeft het een zeer laag gewicht. Een groot nadeel van de PE-vezel is de extreem hoge kruip bij kamertemperatuur.

Matrixmaterialen

Bij vezelversterkte kunststoffen gaat het doorgaans om twee soorten matrixmaterialen, namelijk de thermoplasten en de thermoharders. Thermoharders worden in combinatie met vezels het meest toegepast omdat ze in de impregneerfase een lage viscositeit hebben en daarom de vezels goed kunnen ‘benatten’. De laatste jaren wordt er steeds meer onderzoek gedaan naar thermoplastische matrixmaterialen, omdat deze in het algemeen taaier zijn en een betere impactweerstand hebben. Stork Fokker in Hoogeveen is een voorloper als het gaat om de toepassing van vezelversterkte thermoplasten.

ThermoharderDe oudste harssoort is fenolhars, het ontstaat uit de reactie van fenol met formaldehyde. Het materiaal is echter nogal bros en wordt daarom niet veel toegepast. Wel heeft het materiaal een goede brandveiligheid en een lage rookemissie, die ook weinig toxische stoffen bevat. Het wordt bijvoorbeeld daarom toegepast voor interieurdelen van vliegtuigen. Polyesterhars wordt vaak toege-past in combinatie met glasvezels omdat het vrij goedkoop is. Onverzadigde polyester ontstaat door een reactie van anhydride met diolen van laag moleculair gewicht. Door toevoeging van versnellers

47

en vulmiddelen is het mogelijk de eigenschappen te variëren. Door verdamping van styreen, dat giftig is, vraagt de verwerking van polyester om de nodige voorzorgsmaatregelen. De carrosserie van de Trabant is bijvoorbeeld gemaakt van glasversterkte polyester evenals kano’s en surfplanken. De grote broer van polyester is epoxyhars. Het is wel een stuk duurder dan polyester maar heeft ook betere mechanische eigenschappen. Voor hoge-temperatuurtoepassingen, denk bijvoorbeeld aan de Space Shuttle, worden vaak polyimideharsen toegepast.

ThermoplastenVanaf de jaren ’80 is er een generatie thermoplasten, de zogenaamde engineering plastics, die sterk verbeterde eigenschappen hebben. Ze zijn wel vrij kostbaar en worden dan ook voor high-end toepassingen gebruikt zoals in de vliegtuigindustrie. Voorbeelden van deze materialen zijn PES (polyethersulfon), PEEK (polyetheretherketon) en PEI (polyetherimide). PEI en PES zijn amorf, PEEK komt ook in de kristallijne vorm voor. Deze plastics kunnen tegen hoge termperaturen, zijn taai en bieden een goede weerstand tegen impact.

Afvalverwerking

Het grote voordeel van het gebruik van thermoplasten in composietmaterialen is dat het mogelijk is dergelijke materialen her te gebruiken of te recyclen. In het geval van thermoharders is dit niet mogelijk en wordt het vaak vermalen voor een laagwaardige toepassing. Hoogwaardige materialen als composieten leveren in principe ook hoogwaardig afval, echter door de grote verscheidenheid in samenstelling leent het zich vaak niet zo goed voor herverwerking. Ook vormen de hoge sterkte en taaiheid voor een materiaal in de afvalfase, een grote belemmering.

Samenvatting conventionele composieten

Uit het voorafgaande blijkt dat het gebruik van composieten in onze maatschappij is ingebed met name door de specifieke eigenschappen van deze materialen. Samenvattend kan worden gezegd dat de goede eigenschappen van vezelversterkte kunststoffen in het algemeen zijn:

» Grote vrijheid van vormgeving » Hoge sterkte en stijfheid bij een laag gewicht » Anisotropie » Corrosievastheid » Weerstand tegen vermoeiing » Taaiheid en impact-weerstand

Er zijn ook een paar belangrijke nadelen bij de toepassing van composietmaterialen. De belangrijkste zijn:

» Hoogwaardig materiaal geeft hoogwaardig afval wat moeilijk te verwerken is » Materiaalprijs is hoog » Controle moet veelal destructief gebeuren » Complex materiaal in de ontwerpfase

48

Bovenstaande maakt dat in de toekomst een belangrijk onderzoeksthema zal zijn de duurzaamheid van composietmaterialen, vooral in de maakfase en de afdankingsfase. Het volgende hoofdstuk handelt over duurzame composieten. Hier zal met name gekeken worden naar de mogelijkheden van duurzame kunststoffen in combinatie van natuurlijke vezels. Uiteraard kunnen deze materialen niet 1 op 1 de conventionele composieten vervangen maar er is zeker een scala aan toepassingen mogelijk. Wel is er nog veel onderzoek te doen op dit gebied en binnen Stenden PRE is dit een thema wat in de toekomst zeker een belangrijke rol zal gaan spelen.

Duurzame vezelversterkte kunststoffenEén van de bekendste natuurlijke composieten is hout. De structuur van hout is niet overal gelijk en om die reden wordt hout, net als vezelversterkte kunststoffen, anisotropisch genoemd. Hout bestaat voornamelijk uit de celwandbestanddelen cellulose en hemicellulose, die worden samengehouden door lignine. Lignine heeft dezelfde functie, namelijk bindmiddel (matrix), als kunststoffen in composieten.

Alhoewel de conventionele composieten zeer duurzaam zijn als het gaat om de levensduur zijn deze materialen in de maakfase (veel energie nodig) en de afdankingsfase zeker niet duurzaam. In dit hoofdstuk zal dan ook gekeken worden naar de mogelijkheden van het gebruik van duurzame kunststoffen (matrix-materialen) in combinatie met natuurlijke vezels. Dit kan zowel technische als milieuvoordelen opleveren. Het gebruik van natuurvezel is relatief nieuw en heeft nog een enorm groeipotentieel. Door natuurvezel in te bedden in heldere hars, kunnen hoogwaardige producten met een warme uitstraling worden geproduceerd. Natuurvezels kunnen ook goed worden gekleurd, wat in combinatie met een heldere hars een opvallend verschijningen oplevert.

Natuurlijke vezels

KatoenKatoen is een eencellige vezel, die uit de opperhuid van de zaden van de katoenplant groeit. De vezels worden tot draden gesponnen en als zodanig gebruikt om zacht, luchtdoorlatend textiel van te maken. Katoen is een waardevol gewas, omdat slechts 10% van het gewicht bij de verwerking verloren gaat. Als sporen van was en eiwit zijn verwijderd, blijft een natuurlijke polymeer van cellulose over. Deze cellulose is gerangschikt op een manier die katoen unieke eigenschappen geeft wat betreft sterkte, duurzaamheid en absorptie. De elasticiteit van katoen is echter gering. Elke vezel is samengesteld uit twintig tot dertig laagjes cellulose die keurig om elkaar heen gedraaid zijn. De katoenvezel heeft een kenmerkende structuur: een ‘tagliatelle- pasta-structuur’ die om zijn as gedraaid is. Hierdoor ontstaan kurkentrekkerachtige windingen waarmee de vezels achter elkaar haken bij het spinnen. Hierdoor kunnen zeer fijne garens gesponnen worden. De binding die door de windingen ontstaat heet het spinverband van katoen. De stapellengte (gemiddelde vezellengte) van katoen varieert van 10 tot 50 mm afhankelijk van soort en herkomst. De buitenkant van de katoenvezel is bedekt met een waslaagje: de cuticula. Omdat deze waterafstotend is moet deze laag voor natbehandelingen verwijderd worden.

De katoenindustrie leunt zwaar op chemische producten als kunstmest en insecticide, waardoor de teelt niet milieuvriendelijk is. Sommige landbouwers schakelen over op een meer ecologische

49

productiemethode. Inmiddels zijn er dan ook al producten van organisch (eko) katoen verkrijgbaar.Duroplast is kunststof die ontstaat door het onder hoge druk en temperatuur samenpersen van katoen en een phenolhars. Duroplast is relatief licht, flexibel en sterk en staat in de volksmond bekend als zeven maal sterker dan staal. Verder wordt Duroplast gebruikt voor toiletzittingen, deuren, panelen, kozijnen, verlaagde plafonds en pallets.

RX® Epratex hardweefsel (PF CC 201) bestaat uit een hoogwaardige phenolhars, versterkt met katoenweefsel. Dit materiaal heeft een zeer hoge mechanische sterkte, een hoge drukvastheid, een hoge slijtageweerstand en zeer goede elektrische eigenschappen. De chemische bestendigheid van RX® Epratex is vrij goed. Olie en benzine, verdunde zuren en logen tasten het materiaal niet aan. Daarnaast is het materiaal vrijwel ongevoelig voor water en klimatologische invloeden.

VlasVezelvlas wordt geteeld om de vezel. De vezel bestaat uit een bundel van cellen, waarvan de celwanden verdikt zijn met cellulose. De vlasplant wordt met wortel en al uit de grond getrokken om een zo lang mogelijke vezel te behouden. Vroeger gebeurde dit met de hand en werd het vlas in schoven gezet. Dit gaf het typische beeld van de “vlaskapelletjes”: kleine bosjes drogend vlas. Tegenwoordig gebeurt het trekken meestal machinaal en wordt het vlas plat op de grond gelegd, een bewerking die in het vakjargon slijten wordt genoemd.

Dat het vlas niet onmiddellijk van het veld wordt verwijderd heeft te maken met het rotingsproces, het roten. Hierdoor wordt de pectine die het lint bindt aan de vezel verwijderd. Dit heet dauwroten. Het vlas wordt dus terug plat op de akker gelegd en moet gekeerd worden, om een egale roting te verkrijgen. Ook hiervoor zijn er aparte machines ter beschikking.

JuteJute is een lange, zachte, glanzende, plantaardige vezel die tot ruwe, sterke draden kan worden gesponnen. Het wordt verkregen uit planten uit het geslacht Corchorus, die voornamelijk in warme, vochtige gebieden voorkomen, bijvoorbeeld in India, Bangladesh en China. Jute is een van de goedkoopste natuurlijke vezels, en na katoen de meest gebruikte. De vezels van jute zijn hoofdzakelijk samengesteld uit cellulose en lignine. Van jute worden onder andere matten gemaakt om gronderosie te verhinderen. Voor deze toepassing is een biologisch afbreekbare vezel essentieel. Verder wordt jute gebruikt om doek te maken voor het verpakken van balen ruw katoen en voor het maken van zakken en ruw doek. Het kan in bepaalde omstandigheden van belang zijn dat het te kiezen materiaal biologisch afbreekbaar is; in dit geval is jute een beter alternatief dan kunstmatige vezels. Een voorbeeld van dergelijk gebruik is de keuze voor jute als materiaal voor omhulsels van jonge bomen, die direct met het omhulsel moeten kunnen worden geplant.

HennepDe vezels van de bast zijn bijzonder sterk en lang en laten zich makkelijk van de plant losmaken zolang ze niet volledig zijn opgedroogd.

50

In het dorp Oude Pekela staat een hennepverwerkende fabriek Hempflax. In de wijde omgeving wordt hier hennep geteeld en verwerkt in de fabrieken.

» Strooisel. In zijn ruwe vorm wordt hennepvezel gebruikt als bodembedekking voor dierenhokken. Hoewel de vezel licht is en behoorlijk wat water en geurtjes kan absorberen, is hij ook slijtvast waardoor er in de hokken geen papperige brij ontstaat. Daarnaast is de vezel onschadelijk wanneer hij wordt opgegeten.

» Vezel. De vezel wordt gebruikt voor het afdichten van de verbindingen van (water)leidingen door om de schroefdraad vezels te wikkelen. Bij het nat worden zetten de vezels uit en zorgen zo voor een goede afdichting. Door de komst van de knelkoppelingen wordt dit nog weinig toegepast.

» Touw. Henneptouw is erg sterk en wordt zowel in de landbouw als scheepsbouw gebruikt. De productie van het touw is weinig milieubelastend en niet duur.

» Papier. Hennepvezel wordt gebruikt voor de productie van enkele papiersoorten. Onder andere vloeitjes (in Vlaanderen: sigarettenblaadjes) worden eruit vervaardigd.

» Textiel. Tot de Tweede Wereldoorlog was hennep een belangrijke vezel voor het vervaardigen van kledij naast of in de plaats van linnen en katoen. Ze werd al in 600 voor Christus in China aangewend en bereikte Europa in de Middeleeuwen. In een groot deel van de wereld wordt tegenwoordig weer kleding, zoals broeken, jassen, sokken en truien, verkocht, gemaakt van hennepvezels.

» Canvas. Hennep was eeuwenlang het standaard canvas voor zeilen uit de scheepvaart en tenten. De term ‘Canvas’ is dan ook afgeleid van het woord ‘Cannabis’.

BrandnetelDe plant werd voor veel doeleinden gebruikt, zo gebruikte men de stugge vezels om stoffen van te weven. De plant werd ook gebruikt bij de productie van papier. Modelabel Brennels heeft in provincie Flevoland (NL) eigen brandnetelplantages en ontwikkelt daar een innovatief productie-proces voor het losweken van de hoogwaardige vezels. Het netelgaren wordt gemengd met katoen. De brandnetelvezel is van nature een holle vezel die een isolerende werking geeft tijdens het dragen. Uit de praktijk blijkt dat brandnetelstof door die holle vezels makkelijker aanverft. De kleuren worden daardoor mooi en diep. Wanneer de brandnetelvezel gemengd wordt met andere vezels-oorten, neemt het die eigenschappen over. Door brandnetelvezel te mengen met bijvoorbeeld wol, worden de eigenschappen en de uitstraling van de wol in de stof versterkt. Brandnetelvezel is 30 tot 50% lichter dan katoenvezel. Daarnaast is de vezel ook sterker dan die van katoen.

KokosKokosvezels zijn afkomstig van de bast van de kokosnoot. Het is een natuurproduct van de kokos-vrucht. De kwaliteit van kokosvezels is te vergelijken met die van tropisch hardhout. Het is taai en stug materiaal, dat niet voor niets al eeuwenlang gebruikt wordt voor bijvoorbeeld scheepstouw en deurmatten. Omdat kokosvezels zeer weinig water opnemen treedt er bij normaal buitengebruik geen vertering op van de vezel. Als het nat is geweest droogt het materiaal weer zeer snel op in de buitenlucht, waardoor de vezels gevrijwaard blijven van schimmel- en mosvorming.

51

Bamboe Als productiemateriaal is bamboe enorm in opmars. Het biedt talloze mogelijkheden om te bouwen en is als grondstof onuitputtelijk. Oogsten van de jonge bamboeplanten kan na een paar jaar, zonder de moederplant onherstelbaar te beschadigen. De halmen of stengels worden als stok of paal in de bouw gebruikt en natuurlijk in de landbouw. In de tuin kan er een pergola, een schutting of tuinmeubilair van gemaakt worden. Verzaagd en verlijmd kan men van bamboe planken of platen maken.

Hier maakt men talloze andere producten mee, zoals meubels, vloeren, bakken, en zelfs computer-behuizingen en inline skates. De bamboetextiel is een vervanger van katoen, en vele malen schoner dan dit pesticidevretende textielproduct.

De pulp die overblijft na het verwerken van bamboe wordt inmiddels ook gebruikt als Cradle to Cradle product om kunststof te vervangen. In combinatie met rijstafval kan men er bijvoorbeeld bloempotten, dienbladen of bekertjes van maken. Zo wordt elke vezel van de bamboe benut.

WolWol is een goede isolator tegen koude. Dit komt doordat er tussen de kleine gekrulde vezels van de wol zich veel stilstaande lucht bevindt. Stilstaande lucht geleidt warmte zeer slecht. Alleen als het hard waait heeft wol minder goede eigenschappen. Wol kan veel vocht (tot 40% gewichtsprocenten) uit de lucht opnemen zonder zelf vochtig aan te voelen. Tot een vochtgehalte van 17% treedt geen verandering van de eigenschappen van de vezels op.Wol heeft van nature een hoge elasticiteit. Dit betekent dat wol de neiging heeft terug te keren naar zijn oorspronkelijke vorm. Het is dus een veerkrachtige vezel, waardoor wollen kleding zacht aanvoelt en een wollen trui kriebelt omdat de wolvezels uitsteken uit het garen. Wollen kleding kreukt snel maar de kreuken verdwijnen ook weer, net als ingeperste plooien. Een ander nadeel van wol is dat het makkelijk pluist, en moeilijk wasbaar is.Wol heeft een hoge rek en kan 30 tot 40% worden uitgerekt zonder te breken. De treksterkte van de vezel is veel lager dan die van vele andere vezels (linnen, katoen of synthetische vezels).

Mechanische eigenschappen van natuurlijke vezels

Figuur 36 laat de mechanische eigenschappen van natuurlijke vezels zien in vergelijking met het veel voorkomenden E-glas [131].

52

Figuur 36: Mechanische eigenschappen van enkele natuurlijke vezels.

Eigen schappen E-glas vlas hennep jute brandnetel kokos sisal banaan katoen

Dichtheid g/

cm3

2,55 1,4 1,48 1,46 1,5 1,25 1,33 1,33 1,51

Sterkte 106/

Nm2 *)

2400 800-

1500

550-900 400-800 500 220 600-

700

980 400

E-mod (Gpa) 73 60-80 70 10-30 44 6 38 12

E/dichtheid 29 26-46 47 7-21 29 5 29 8

Rek bij breuk

%

3 1,2-1,6 1,6 1,8 2 15-25 2-3 3-10

Vocht opname 7 8 12 12-17 10 11 8-25

Prijs/kg ¤ 0,94 0,36-

1,08

0,43-1,29 0,25 1,08-1,80 0,18-

0,36

0,43-

0,50

1,08-

1,80

1,08-

1,58

*) sterkte hangt sterk af van het type vezel dus of het een bundel is of 1 aparte filament.

Natuurlijke harsenNatuurlijke harsen komen met name voor in bomen, en hebben als functie het dichten van beschadi-gingen van de bast. Biohars wordt gemaakt van restproducten van de suikerindustrie, natuurlijke oliën of melkzuur. Grootste uitdaging ligt in het industrieel verwerkbaar maken van deze harsen. Uit onderzoek blijkt dat kostprijzen van biologische harsen en vezels nu al kunnen concurreren met conventionele grondstoffen en dat de milieubelasting zo’n 80% lager kan zijn [131].

Enkele voorbeelden van natuurlijke composieten

NPSP Composieten [132] maakt duurzame, vezelversterkte kunststoffen voor bouw, design, mobili teit en industrie. Samen met haar opdrachtgevers realiseert NPSP oplossingen voor tech-nische vraagstukken. Esthetisch, technisch en duurzaam. Op initiatief van NPSP heeft de ANWB er voor gekozen om ‘oude’ fietspaddenstoelen te vervangen door milieuvriendelijker exemplaren. De nieuwe paddenstoelen worden vervaardigd met natuurvezels. Volgens de Life Cycle Analysis (LCA) methode levert dit een milieubesparing op van 40%. Door het dubbele mal procedé zijn de nieuwe padden stoelen ook nog eens aanzienlijk fraaier en sterker dan zijn voorganger. Productie vindt plaats in een gesloten malsysteem (VA-RTM), aangesloten op actieve koolfilters, waardoor de uitstoot van styreen tot een minimum beperkt blijft. Voor de vervaardiging worden vlas- en hennepvezels gebruikt, in combinatie met polyesterhars.

53

Figuur 37: ANWB fietspaddenstoel, vervaardigd met natuurvezels.

Melle Koot, meubeldesigner [133], heeft samen met studenten Werktuigbouwkunde van de Stenden Hogeschool in Emmen een Cradle to Cradle stoel ontworpen waarvan de zitting gemaakt is van een natuurlijke composiet op basis van biohars van DSM en hennepvezels van Hempflax [134]. Figuur 38 laat het prototype zien.

Figuur 38: Zitting Cradle tot Cradle stoel op basis van biohars en hennep.

APX-extrusion [135] uit Grossefehn (Duitsland) is een bedrijf wat veel materialen extrudeert op basis van natuurvezels. Het bedrijf gaat uit van de conventionele thermoplasten, zoals PVC, ABS, SAN, poly styreenderivaten, LDPE, HDPE, PP en PC. Als natuurvezels wordt onder andere gebruik, hout, kokos en stro. Dit soort vezels zijn hydrofiel, vochtigheidsgraad van 12-18% en bij de extrusie is dit niet goed daarom moeten de vezels goed gedroogd worden. Alleen wanneer de vezel echt

goed droog is kan er een goede hechting tussen de kunststof en de vezel plaatsvinden. Daarnaast is het belangrijk dat de vezels goed homogeen verdeeld worden.

De composieten op basis van natuurlijke vezels zullen nooit de eigenschappen halen van de conven­tionele composieten op basis van koolstof of aramide. Wel kan het in bepaalde toepassingen E­glas vervangen. Er is nog veel onderzoek nodig naar de procestechnologische aspecten van natuurlijke composieten en de hechting tussen vezel­ en matrix materiaal. Stenden PRE is voornemens deze uitdaging op te pakken.

Levenscyclusanalyse (LCA)

Life Cycle Assessment (LCA)

In de jaren 90 van de 20e eeuw is er door de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO) een standaard voor LCA opgesteld, de ISO 14040-serie. In ISO 14040 wordt LCA gedefinieerd als de ‘samenstelling en beoordeling van de inputs, de outputs en de mogelijke milieueffecten van een productsysteem gedurende zijn levenscylcus’. LCA is dus een instrument dat de milieulast van producten analyseert in alle fasen van hun levenscyclus – van grondstofwinning, productie, gebruik van het product tot de afvalfase, hergebruik of recycling (een productanalyse ‘van de wieg tot het graf’). Het totaal aan eenheidsprocessen betrokken bij de levenscyclus van een product heet het‘productsysteem’ [136]. In Figuur 39 is de levenscyclus van een product weergegeven.

54

Figuur 39: Levenscyclusanalyse: een ketenanalyse [136].

Wat is LCA?

LCA bestaat uit een aantal stappen. De belangrijkste stappen zijn [137]:

» LCI ­ life cycle inventory In deze stap wordt de informatie verzameld over de schadelijke stoffen die tijden de levenscyclus worden uitgestoten en de grondstoffen die gebruikt worden binnen de levenscyclus. Ook andere milieuingrepen, zoals de productie van geluid of stank, kunnen deel uitmaken van de LCI.

» LCIA ­ life cycle impact assessment In deze stap worden de inventarisatiegegevens beoordeeld. Hiermee ontstaat een beeld van de milieueffecten waarvoor het product of de activiteit direct of indirect verantwoordelijk is.

Hoe werkt LCA?

LCA is, zover mogelijk, kwantitatief van aard. Waar dit niet mogelijk is, moet er rekening worden gehouden met kwalitatieve aspecten, zodat er een zo volledig mogelijk beeld ontstaat van alle betrokken milieueffecten.

Milieuprofiel De uitkomst van een LCA-studie is een milieuprofiel: een ‘scorelijst’ met milieueffecten. Aan het milieuprofiel is te zien welke milieueffecten de belangrijkste rol spelen in de levenscyclus. Die effecten kunnen dan met voorrang worden aangepakt. Ook kan van tevoren worden berekend of een maatregel effectief zal zijn. In combinatie met aanverwante instrumenten kan LCA een concreet beeld opleveren van de mogelijkheden voor aanpassingen van de bedrijfsvoering. Ook de consequenties van ieder alternatief worden systematisch in beeld gebracht.

55

Milieubeoordeling Aanvankelijk is LCA ontwikkeld voor het beoordelen van producten. Het milieukeur berust daar bijvoorbeeld op. LCA kan echter veel breder worden ingezet. Zodra de levenscyclus een rol speelt of een milieuprofiel gewenst is wordt LCA interessant.

De voornaamste toepassingen van LCA liggen in:

» het analyseren van de oorzaken van problemen bij een bepaald product » het vergelijken van verschillende manieren voor verbetering van een product » het ontwerpen van nieuwe producten » het maken van een keuze tussen vergelijkbare producten

Een duurzame ontwikkeling is mogelijk als de milieulast past bij de ter beschikking staande milieu-gebruiksruimte. Hoe groot de milieugebruiksruimte is, is onderwerp van voortgaand onderzoek. Daarbij speelt de definitie van duurzame ontwikkeling een belangrijke rol: de behoeftebevre-diging van de huidige generaties mag die van de volgende generaties niet nadelig beïnvloeden. Een in dicatie van de milieulast, I, wordt gegeven door de zogenaamde IPAT-formule [137]:

I=P x A xT

Hierin is: P = grootte van de bevolking, A = omvang van de consumptie per hoofd per jaar en T = het totaal van milieu-effecten per eenheid van consumptie per hoofd (in deze formule wordt de eenheid van milieu-effecten, en dus van milieulast, ter nadere definiëring open gelaten) [138].

Aanpalende standaarden en methodieken

In de ISO standaarden 14040 en 14044 is de LCA-methodiek vastgelegd. Veel andere methodes, protocollen en termen vinden hun basis in deze methodiek [139].

Footprint Een ‘Footprint’ geeft aan hoe groot de voetafdruk van een bepaalde actie of product op de aarde is. Hij focust vaak op bepaalde milieu-thema’s: waterfootprint, CO

2-footprint. Een LCA is meestal

de basis voor een ‘Footprint’. ISO 14064 is apart ontwikkeld voor de ‘Carbon Footprint’.

Environmental Product Declaration Dit is een informatieblad waarin de producent of distributeur kwantitatieve gegevens verschaft over de milieu-impact van zijn producten gedurende hun volledige levenscyclus. Deze informatie wordt geverifieerd door een onafhankelijke derde partij. De EPD wordt geredigeerd volgens de ISO LCA-standaarden.

Greenhouse Gas Protocol Het GHG-protocol is een internationaal wijd erkende standaard over het meten en rapporteren van de CO

2-uitstoot. Het bestaat uit twee modules. De ‘GHG Protocol Corporate Accounting and

56

Reporting Standard’. Dit document bevat een stappenplan, richtlijnen om CO2-uitstoot te kwanti-

ficeren en erover te rapporteren. De ‘GHG Protocol Project Quantification Standard’. Dit is een gids om de resultaten van CO

2-reductieprojecten te meten.

Voorbeelden

Er zijn veel inspirerende voorbeelden over hoe LCA tot veranderingen kan leiden [139]. Coca Cola deed in 1969 al een bescheiden LCA naar milieutechnisch gezien het beste materiaal voor de fles: glas of kunststof. Omdat kunststof destijds makkelijker recyclebaar was, minder energie nodig was tijdens transport vanwege het lage gewicht en de flessen in eigen fabriek konden worden gemaakt kwam kunststof er het beste uit. Dit in tegenstelling tot ieders verwachting “omdat glas toch een natuurlijk product is”. Uit LCA studies van Procter en Gamble kwam naar voren dat energie- en watergebruik van een wasmachine de grootste milieubelasting bij het wassen vormen. Dit leidde tot de ontwikkeling van wasmiddelen geschikt voor het wassen op lage temperaturen en een bewustwordingsactie voor consumenten.

Waarvoor wordt LCA gebruikt?

LCA kan worden gebruikt voor de volgende doeleinden: » Productvergelijking: welk productalternatief is het milieuvriendelijkst? » Milieukeurmerken: voldoet een product aan de minimum milieueisen? » Productontwerp: hoe kan een product zo worden ontworpen dat de milieubelasting

gedurende de levenscyclus zo laag mogelijk is (ecodesign)? » Productverbetering: hoe kan de milieubelasting van een product efficiënt worden verminderd?

» Milieubeleid: hoe kunnen beleidsmaatregelen worden uitgevoerd? » Aanpassing aan de Europese regelgeving: wat moet een bedrijf doen om aan de nieuwe

milieuregels te voldoen?

Ook LCA heeft natuurlijk zijn grenzen. LCA is niet gemaakt voor het bepalen van lokale risico’s. LCA kan evenmin worden gebruikt om te bepalen of ergens de concentratienormen worden over-schreden. Daar zijn andere instrumenten voor. De sterke punten van LCA zijn:

» De hele levenscyclus wordt in kaart gebracht. » Alle soorten milieueffecten worden meegenomen. » Het milieuprofiel geeft een duidelijk en overzichtelijk beeld.

Eco-indicator

Voor veel bedrijven is het uitvoeren van een LCA te tijdsintensief en ingewikkeld. Het interpreteren van het resultaat van de LCA is ook niet gemakkelijk. De Eco-indicator methode maakt het mogelijk om een versnelde analyse van de milieuproblemen van het product te maken. Eco-indicatoren zijn wel gebaseerd op de levenscyclusanalyse (LCA) methodiek. Een Eco-indicator is een getal,

57

uitgedrukt in mPt, waarmee de totale milieubelasting van een product kan worden weergegeven. Hoe hoger de waarde, hoe hoger de milieubelasting. Er zijn Eco-indicatoren berekend voor tal van materialen en processen, die als uitgangspunt dienen voor een berekening van de Eco-indicator van een product. De opbouw van een Eco-indicator berekening lijkt sterk op de opbouw van een kostprijs berekening. Hierdoor vinden de meeste ondernemers en ontwerpers het niet moeilijk om een Eco-indicator berekening te leren maken. Het resultaat wordt uitgedrukt in een één-punts-score (alle milieu-impacts zijn opgeteld in één eindscore), zodat het interpreteren van de milieubelasting ook makkelijker wordt [140]. Om een Eco-indicator waarde te bepalen zijn er drie stappen nodig [141]:

1. De inventarisatie van alle milieu-ingrepen in alle processen die een rol spelen in de levenscyclus van een product. Deze stap is de basis voor elke LevensCyclusAnalyse (LCA). Het resultaat is een lijst met emissies, landgebruik en verbruikte grondstoffen.

2. Het berekenen van de schade die deze ingrepen veroorzaken ten aanzien van menselijke gezondheid, ecosystemen en grondstofvoorraden.

3. De weging van de schade aan gezondheid, ecosystemen en voorraden. Voor deze stap is gebruikt gemaakt van een vragenlijst die aan een groot aantal mensen (panel) is toegestuurd. In figuur 2 zijn de drie stappen weergegeven. Hieronder worden de stappen nader omschreven, in omgekeerde volgorde, dus beginnend bij stap 3. De ontwikkeling van de methodologie werd ook in deze volgorde gedaan.

In Figuur 40 zijn de drie stappen weergegeven.

Figuur 40: Schematische weergave van de procedure voor het berekenen van Eco-indicatoren.

De grijze blokjes geven de procedures aan; de zwarte de (tussen)resultaten.

Inventarisatie van alle processen in de levensloop van een product

Indicator

Schade aan grondstof voorraden

Schade aan ecosystemen

Schade aan menselijke gezondheid

1

Resultaat van de inventarisatie

Model van de schade die deze emissies, land- en grondstof-gebruiken oplevert

Weging van deze drie soorten schade

Grondstoffen

Land gebruik

Emissies

2 3

De weging tussen verschillende soorten schade is de moeilijkste en vaak meest omstreden stap. In veel LCA methoden wordt getracht om een tiental milieueffecten, zoals verzuring, ozonlaag-aantasting, toxiciteit en energieverbruik onderling te wegen. Een panel van al of niet deskundigen wordt gevraagd om weegfactoren toe te kennen aan deze nogal abstracte begrippen. De praktijk

58

leert dat dit moeilijk is, omdat mensen moeilijk de ernst van milieu-effecten kunnen begrijpen zonder meer te weten over wat deze effecten nu werkelijk doen. Ook het grote aantal milieu effecten maakt weging moeilijk. In de Eco-indicator 99 methodologie ontwikkeling is begonnen bij de weging: welke soort informatie kan een panel werkelijk op een zinvolle manier wegen? Er is gekozen om niet de effecten maar de schade die de effecten veroorzaken te laten wegen. Verder is ervoor gekozen om niet meer dan drie thema’s te laten wegen door het panel. We vragen dus niet om de ernst van verzuring of broeikaseffect te wegen, maar om drie soorten schade ten gevolge van die effecten te wegen. De schades zijn:

» Schade aan menselijke gezondheid, uitgedrukt in verloren levensjaren en verlaging van de levenskwaliteit door ziekte. Er is gebruik gemaakt van de DALY (Disability Adjusted Life Years) index die ook door de WHO en de Wereldbank worden toegepast.

» Schade aan ecosystemen, uitgedrukt in het verlies aan biodiversiteit over een oppervlakte gedurende een zekere tijd.

» Schade aan de kwaliteit van de voorraden minerale grondstoffen en fossiele brandstoffen.

We drukken deze schade uit als de toename in het energieverbruik om in de toekomst grondstoffen van steeds lagere kwaliteit (concentratie) te winnen. Het panel dat voor de Eco-indicator 99 werd gebruikt bestond uit 365 personen die min of meer actief zijn op het terrein van. Deze groep is dus geen doorsnede van de bevolking maar een speciale groep. Voor deze groep is in eerste instantie gekozen, omdat verondersteld werd dat deze mensen de vragen beter zouden begrijpen. Door de toch nog beperkte omvang van de steekproef en doordat voor een speciale groep is gekozen mogen de resultaten niet als representatief voor de Europese bevolking worden beschouwd. We gebruiken deze resultaten toch omdat we denken dat het heel erg moeilijk zal zijn een werkelijk representatieve vertegenwoordiging in het panel te krijgen.De conclusie uit dit onderzoek is dat de meeste panelleden schade aan gezondheid en aan eco-systemen ongeveer even belangrijk vinden. Schade aan grondsstoffen werd ongeveer half zo belangrijk gevonden.

LCA Software

Om een LCA uit te voeren bestaan verschillende software-programma’s die voornamelijk voor de inventarisatie en analysefase een hulpmiddel zijn. IDEMAT is een database (gebaseerd op LCA) met technische en milieu-informatie over materialen, processen en componenten. Daarnaast geeft het gegevens over onder meer marktprijzen en mechanische eigenschappen. Daarvoor wordt zowel tekst, cijfers als beeld gebruikt. IDEMAT kan gebruikt worden om informatie op te zoeken en te vergelijken met alternatieven ten aanzien van materiaal, proces en component [143]. Simapro is een LCA-software programma met een omvangrijke database waarin gegevens over de milieu-effecten van materialen en bewerkingstechnieken zijn opgeslagen. Met dit programma kan een analyse gemaakt worden van de milieueffecten van een product tijdens zijn hele levenscyclus. De uitkomsten kunnen als volledige LCA of als Eco-indicatoren weergegeven worden [144].

Ter illustratie van het gebruik van software voor de bepaling van de levenscyclus wordt hier een analyse van een koffiezetter uiteengezet [145]. In dit voorbeeld wordt een vereenvoudigd model

59

van een koffiezetter gebruikt, waarin alleen de polystyreen behuizing, de glazen kan, het stalen warmhoudplaatje en een aluminium stijfbuisje zijn meegenomen (het netsnoer en de schakelaar zijn in dit voorbeeld weggelaten). De procesboom is afgebeeld in Figuur 41. De witte blokken in de figuur worden in de berekening buiten beschouwing gelaten, ook de verpakking wordt weggelaten.

Figuur 41: Procesboom van een vereenvoudigd model koffiezetter met hoeveelheden en aannames.

koffiebonen

transport en branden

papier7,3 kg

filterproductie

polystyreen1 kg

spuitgieten

assemblage en transport

verpakking

gebruikelectriciteit

375 kWh

water

afdanken koffie en filters

afdanken koffiezetter en verpakking

aluminium0,1 kg

extrusie en spuit-gieten

staal0,3 kg

stansen en vormen

glas0,4 kg

vormgeving 4MJ

De gebruikte materiaalhoeveelheiden kunnen worden afgeleid uit de ontwerp-specificaties of door het wegen van de onderdelen. Voor de benodigde filters is een aanname nodig voor de gebruiks-frequentie. In dit voorbeeld is aangenomen dat het apparaat 5 jaar lang, twee maal per dag wordt gebruikt op de halve capaciteit (5 kopjes). In de afdankingsfase nemen we aan dat het apparaat in de vuilnisbak verdwijnt en dus verwerkt wordt als gemeentelijk afval. De filters belanden voor een deel in de vuilniszak en voor een deel bij het GFT-afval. Met behulp van de Eco-indicatoren kan nu voor elke fase een analyse worden opgesteld. De resultaten zijn weergegeven in Figuur 42.

60

Figuur 42: Resultaten analyse koffiezetter.

Product of onderdeelkoffiezetter

Projectvoorbeeld

Datum14-04-00

AuteurStenden PRÉ

opmerkingen en conclusiesAnalyse van een koffiezetter aanname: 5 jaar gebruik, 2x per dag, halve capaciteit, 30 minuten warmhouden

Productie (Materialen, bewerkingen, transport etc.)materiaal of proces hoeveelheid indicator resultaat

polystyreen 1 kg 360 360

spuitgieten PS 1 kg 21 21

aluminium 0,1 kg 780 78

extrusie Al 0,1 kg 72 7

staalplaat 0,3 kg 86 26

glas 0,4 kg 58 23

gaswarmte voor Glas 4 MJ 5,3 21

Totaal (mPt) 536

Gebruik (Transport, energie en evt. hulpmateriaal)proces hoeveelheid indicator resultaat

electriciteit laagspanning

375 kWh 37 13.875

papier 7,3 96 701

Totaal (mPt) 14.576

Afdanking (Afdankingsproces per materiaalsoort)materiaal en type verwerking hoeveelheid indicator resultaat

gemeent. afval PS 1 kg 2 2

gemeent. afval ferro 0,4 kg -5,9 -2,4

huishoud. afval glas 0,4 kg -6,9 -2,8

gemeent. afval papier 7,3 kg 0,71 5,2

Totaal (mPt) 2

Totaal (mPt) (over alle fasen) 15.114

Uit de resultaten op het formulier blijkt dat de gebruiksfase het meest belastend is. Het aantal punten is vele malen hoger dan de totalen van de productiefase en afvalfase. De hoogste prioriteit bij een eventueel herontwerp ligt dan ook bij een lager energieverbruik. Een goede tweede is het verminderen van papierverbruik door de eenmalige filters. Van de materialen is de belasting van de polystyreen behuizing dominant. Er zou gezocht kunnen worden naar manieren op materialen te besparen of te kiezen voor een biokunststof.

61

Wie gebruikt LCA?

LCA wordt door verschillende maatschappelijke doelgroepen gebruikt.

» De industrie en het midden- en kleinbedrijf (MKB) gebruiken LCA voor milieuvriendelijk productontwerp, voor het onderbouwen en het (kosteneffectief) verbeteren van de milieuprestaties van producten en voor de profilering van het bedrijf. Dit gebeurt vaak mede in het kader van de milieuregelgeving, de mogelijkheid tot het verkrijgen van een keurmerk en het inspelen op milieumaatregelen van de overheid.

» Productontwerpers gebruiken LCA om een product zodanig te ontwerpen dat de milieu-belasting over de productlevenscyclus als geheel zo laag mogelijk blijft.

» Beleidsmakers gebruiken LCA als instrument voor de implementatie van beleidsmaat-regelen in het productgerichte milieubeleid.

» Keurmerkbureaus gebruiken LCA voor het toetsen van de criteria waaraan producten moeten voldoen.

» Milieuadviesbureaus gebruiken LCA om milieu-analyses uit te voeren voor bedrijven. » Consumenten en consumentenorganisaties gebruiken LCA-resultaten voor het vergelijken van producten.

» Wetenschappers gebruiken LCA om productbeoordelingsmethoden verder uit te bouwen. » NGO’s gebruiken LCA-resultaten voor het vergelijken van producten en diensten.

Aanverwante begrippen en beleidsinstrumenten

Een aantal begrippen en beleidsinstrumenten zijn sterk verwant aan LCA, en worden hiermee vaak gecombineerd:

» LCM ­ Life Cycle Management: bedrijfsvoering waarin rekening wordt gehouden met alle aspecten van de levenscyclus van producten en activiteiten van het bedrijf

» LCC ­ Life Cycle Costing: raming van de kosten die over de gehele levenscyclus zijn verbonden aan de verschillende productalternatieven of alternatieve activiteiten

» LCE ­ Life Cycle Engineering: vorm van technologie waarin milieuaspecten in combinatie met technische en economische aspecten de basis vormen voor het beoordelen van de prestaties van een bedrijf

» LCWE ­ Life Cycle Working Environment: het beoordelen van de gezondheidsaspecten van de werkomgeving tijdens de levenscyclus van een product

» LCS ­ Life Cycle Sustainability Assessment: integratie van sociale aspecten in LCA » DfE/DfR ­ Design for Environment/Recycling: productontwerp waarbij de milieuprestaties

repectievelijk de herbruikbaarheid van het product een centraal uitgangspunt vormen » Product Stewardship: het voortdurend verbeteren van een product in termen van veilig-

heid, gezondheid en milieu tijdens de gehele levenscyclus » Supply Chain Management: bedrijfsvoering waarin rekening wordt gehouden met de

milieuaspecten en de economische en maatschappelijke aspecten van de toegeleverde onderdelen, materialen en energiebronnen

» Compliance Check: controle of een productalternatief voldoet aan de (wettelijke) regels

62

» SFA/MFA ­ Substance/Material Flow Analysis: een ketenanalyse van de weg die een stof of materiaal aflegt binnen het economisch systeem alvorens al dan niet in het milieu te belanden

Een levenscyclusanalyse is een goede tool om ‘duurzaamheid’ te kwantificeren. De analyse valt of staat echter bij een goede ‘bron’­database waarin de kentallen goed zijn gedefinieerd. Met name voor kunststoffen is hier nog veel werk te verrichten. Ook binnen Stenden PRE is dit een thema wat zeker opgepakt gaat worden.

63

7. Dankwoord

Voor de mogelijkheden tot het opzetten van Stenden Polymore Research & Education (Stenden PRE) en als afgeleide daarvan dit boekje willen we de volgende bedrijven en kennisinstellingen bedanken:

» Stenden Hogeschool » Provincie Drenthe » Gemeente Emmen » Samenwerkingsverband Noord-Nederland (SNN) » Applied Polymer Innovations Emmen (API Institute) » Emmtec Services (NUON) » Teijin Aramid

» Morssinkhof Plastics » Cumapol » AKG Plastics » Avantium » DSM Engineering Plastics » Colbond

Ook zonder de volgende personen was Stenden PRE er niet gekomen of niet geworden zoals het nu is :

» Janny Vlietstra, voormalig gedeputeerde provincie Drenthe » Ingrid Janssen, voormalig Dean Techniek Stenden Hogeschool, nu Head of School

Education » Stenden Hogeschool » Hugo Verheul, voormalig directeur Academic Affairs Stenden Hogeschool, nu directeur

Centre » of Expertise Water Technology » Klaas-Wybo van der Hoek, vice-voorzitter College van Bestuur Stenden Hogeschool » Jan Waalkens, lector ondernemerschap en kenniscirculatie van de Stenden Hogeschool » Onno Lint, directeur Applied Polymer Innovations Emmen

Ook de Traffic- en Communicatieafdeling binnen Stenden Hogeschool, met name Maroesja Grabijn, Heidi Boomsma en Elita Córdova Gaytán, willen we bedanken voor hun inzet bij de totstandkoming van dit boekje.

Jan JagerRudy Folkersma

64

8. Referenties

[1] Stenden Hogeschool; http://www.stenden.com/.[2] Emmtec Laboratorium; http://www.emmteclaboratorium.nl/.[3] Applied Polymer Innovations Emmen (API Institute); http://www.api-institute.com/.[4] Commissie Brundtland, “Our Common Future”, 20-03-1987;

http://www.worldinbalance.net/intagreements/1987-brundtland.php.[5] Faculteit der Managementwetenschappen (FdM) van de Radboud Universiteit Nijmegen,

“Our Common Future 2.0”; http://www.ourcommonfuture.nl/nl/welkom/.[6] O. Janssen, “Duurzaam Denken en Doen - Inspiratieboek voor onze gezamenlijke

toekomst”, Uitgeverij Kluwer, mei 2011.[7] Sustainable Society Foundation (SSF); http://www.ssfindex.com/.[8] Sustainable Society Foundation (SSF), http://www.ssfindex.com/results-2010/

ranking-all-countries/.[9] NRK Netwerk, Federatie Nederlandse Rubber- en Kunststofindustrie (NRK), juni 2011;

http://www.nrk.nl/SiteCollectionDocuments/NRK%20Netwerk%20nr2%20DEF.pdf.[10] J.P. Holdren, “Science and technology for sustainable well being”, Science 2008, 319, 424.[11] A.E. Schouten en A.K. van der Vegt, “Plastics”, Delta Press, 1991. [12] Centraal Bureau voor Statistiek (CBS); http://www.cbs.nl/.[13] Federatie Nederlandse Rubber- en Kunststofindustrie (NRK); http://www.nrk.nl/.[14] ABN AMRO Sector Research, “Visie Op Industrie, Sectorupdate 2011”;

http://www.abnamro.nl/nl/zakelijk/sectoren/industrie/introductie.html.[15] APME Association of Plastics Manufacturers Europe, “Plastics – the Facts 2010,

An analysis of European plastic production, demand and recovery for 2009”; http://www.plasticseurope. org/Document/plastics---the-facts-2011.aspx?Page=DOCUMENT&FolID=2.

[16] “Bag It – Is your life too plastic?”; http://www.bagitmovie.com/. Op deze website is eveneens een korte film te zien.

[17] Artikel in The Independent d.d. 05-02-2008; http://www.independent.co.uk/environment/green-living/the-worlds-rubbish-dump-a-tip-that-stretches-from-hawaii-to-japan-778016.html.

[18] C.J. Moore; http://www.ted.com/talks/lang/dut/capt_charles_moore_on_the_seas_of_plastic.html.

[19] Imares, http://www.imares.wur.nl/NL/onderzoek/dossiers/plasticafval/.[20] “Plastic Soup Is Everywhere”; http://www.youtube.com/user/wageningenimares?

feature=mhee#p/u/0/nuHpjKHEsx8.[21] “Besluit beheer verpakkingen en papier en karton”, Stb. 2005, 183; http://wetten.

overheid.nl/BWBR0018139/geldigheidsdatum_14-07-2010#Opschrift924778.

66

[22] Europees besluit 94/62/EG d.d. 20-12-1994; http://europa.eu/legislation_summaries/environment/waste_management/l21207_nl.htm.

[23] Stichting Nedvang; http://www.nedvang.nl/.[24] Plastic Heroes; http://www.plasticheroes.nl/.[25] S. Mudgal, “Plastic Waste In The Environment”, April 2011;

http://ec.europa.eu/environment/waste/studies/pdf/plastics.pdf.[26] European Bioplastics, “Driving The Evolution Of Plastics”; http://en.european-

bioplastics.org/market/market-development/production-capacity/.[27] Advies van de Commissie Toekomstbestendig Hoger Onderwijs Stelsel (Commissie

Veerman), “Differentiëren in drievoud, omwille van kwaliteit en verscheidenheid in het hoger onderwijs”, April 2010; http://www.nvao.net/page/downloads/Rapport_Differenti__ren_in_drievoud_commissie-Veerman.pdf.

[28] R.H.A. Plasterk en M.J.A. van der Hoeven, Brief aan de Tweede Kamer, “Naar een robuuste kenniseconomie”; http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/kamerstukken/2009/09/16/bijlage-brief-naar-een-robuuste-kenniseconomie.html.

[29] Global Competitiveness Index 2010 – 2011; http://www3.weforum.org/docs/WEF_GlobalCompetitivenessReport_2010-11.pdf.

[30] European Commission, “A more research-intensive and integrated European research Area, Science, Technology and Competitiveness key figures report 2008/2009”, 2008; http://ec.europa.eu/research/era/pdf/key-figures-report2008-2009_en.pdf.

[31] Commissie De Boer, “Sectorinvesteringsplan HBO 2011 – 2016”, 2009; http://www.hbo-raad.nl/hbo-raad/publicaties/doc_download/1035-investeringsplan- commissie-de-boer.

[32] H. Zijlstra, “Kabinetsreactie rapport Commissie Veerman”, 07-02-2011; http://www.rijksoverheid.nl/nieuws/2011/02/07/meer-verscheidenheid-in-hoger-onderwijs.html.

[33] H. Zijlstra, “Strategische Agenda Hoger Onderwijs, Onderzoek en Wetenschap, Kwaliteit in verscheidenheid”, 01-07-2011; http://www.rijksoverheid.nl/bestanden/documenten-en-publicaties/rapporten/2011/07/01/kwaliteit-in-verscheidenheid/kwaliteit-in-verscheidenheid.pdf.

[34] SER, “Strategische Agenda Hoger Onderwijs, Onderzoek en Wetenschap”, Advies 11/07, April 2011; http://www.ser.nl/nl/publicaties/adviezen/2010-2019/2011/b29702.aspx.

[35] Werkgroep Profilering en Bekostiging, “Naar een meer geprofileerd hoger onderwijs en onderzoek”, 12-05-2011; http://www.rijksoverheid.nl/bestanden/documenten-en-publicaties/rapporten/2011/07/01/naar-een-meer-geprofileerd-hoger-onderwijs-en-onderzoek/naar-een-meer-geprofileerd-hoger-onderwijs-en-onderzoek.pdf.

[36] Een gezamenlijk uitgave van Hanzehogeschool Groningen, de NHL Hogeschool, Stenden Hogeschool en Hogeschool Van Hall Larenstein, “Scholen voor Ambities, Sectorplan HBO Noord-Nederland 2010 – 2015, 04-02-2010; http://www.hanze.nl/NR/rdonlyres/467E52D9-556A-4DB5-960D-F3949304684C/0/ScholenvoorAmbities.pdf.

[37] M.J.M. Verhagen, “Naar de top: de hoofdlijnen van het nieuwe bedrijfslevenbeleid”, 04-02-2011; http://www.rijksoverheid.nl/bestanden/documenten-en-publicaties/kamerstukken/2011/02/04/naar-de-top-de-hoofdlijnen-van-het-nieuwe-bedrijfsleven-beleid/naar-de-top-de-hoofdlijnen-van-het-nieuwe-bedrijfslevenbeleid.pdf.

[38] R. Willems, “Actieagenda Topsector Chemie: New Earth, New Chemistry”, juni 2011; http://www.rijksoverheid.nl/bestanden/documenten-en-publicaties/

67

rapporten/2011/06/17/new-earth-new-chemistry/rapport-topsector-chemie.pdf.[39] Domein Applied Science; http://www.appliedscience.nl/.[40] Noorderlijke Hogeschool Leeuwarden; http://www.nhl.nl/.[41] Windesheim; http://www.windesheim.nl/.[42] Saxion; http://www.saxion.nl/.[43] Fontys Hogescholen; http://www.fontys.nl/.[44] Design Academy; http://www.designacademy.nl/.[45] Avans Hogeschool; http://www.avans.nl/.[46] Hogeschool Inholland; http://www.inholland.nl/.[47] Hogeschool Zuyd; http://www.hszuyd.nl/.[48] Rijksuniversiteit Groningen; http://www.rug.nl/.[49] Universiteit Twente; http://www.utwente.nl/.[50] Universiteit Utrecht; http://www.uu.nl/.[51] Wageningen UR (University & Research centre); http://www.wur.nl/NL/.[52] Technische Universiteit Eindhoven; http://www.tue.nl/.[53] Technische Universiteit Delft; http://home.tudelft.nl/.[54] Universiteit Maastricht; http://www.maastrichtuniversity.nl/.[55] Dutch Polymer Institute (DPI); http://www.polymers.nl/.[56] Polymer Technology Group Eindhoven BB; http://www.ptgeindhoven.nl/.[57] National Dutch Graduate School of Polymer Science & Technology http://www.ptn.nu/.[58] Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO);

http://www.tno.nl/.[59] Open Innovatie Centrum Advanced Materials; http://oicam.nl/.[60] H.W. Chesbrough, “Open Innovation: The New Imperative for Creating and Profiting from

Technology”, Harvard Business Press, 2003.[61] Innovation Management, 21-04-2011; http://www.innovationmanagement.se/2011/

04/21/procter-and-gambles-chris-thoen-on-open-innovation/.[62] Forbes, 27-04-2011; http://www.forbes.com/sites/work-in-progress/2011/04/27/

lessons-from-175-years-of-innovation/.[63] Procter & Gamble; http://pgconnectdevelop.com/.[64] OpenInnovatie.nl; http://www.openinnovatie.nl/openinnovatie.php.[65] High Tech Campus Eindhoven; http://www.hightechcampus.nl/.[66] G. Pauli en J. F. Hartkemeyer, “Upcycling”, Chronik Verlag, 1999.[67] Society of the Plastics Industry; http://www.plasticsindustry.org/AboutPlastics/content.

cfm?ItemNumber=823&navItemNumber=1125.[68] “Polyethylene terephthalate”; http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene_terephthalate.[69] CocaCola Nederland; http://www.cocacolanederland.nl/default.aspx?nodeID=16.[70] PepsiCo; http://www.pepsico.com/.[71] Wellman International; http://www.wellman-intl.com/index.asp.[72] Polarn O. Pyret; http://www.polarnopyret.se/.[73] Sita; http://www.sita.nl/Wielerkleding_nl.html.[74] H.J. Endres en A. Siebert-Raths, „Technische Biopolymere“, Carl Hanser Verlag, München,

2009.[75] Oxobioplast, Inc.; http://www.oxobioplast.com/ en http://www.reverteplastics.com/.[76] European Bioplastics, “Oxo-biodegradable Plastics”, Position Paper, juli 2009.

68

[77] International Biodegradable Polymers Association & Working Groups (IBAW); http://www.biodeg.net/fichiers/Degradable%20PE%20shopping%20bags.pdf.

[78] Norland; http://www.norlandintl.com/norland-oxo-biodegradable-pet-bottles.asp.[79] Coco-Cola Comp.; http://www.thecoca-colacompany.com/.[80] Coca-Cola Nederland; http://www.cocacolanederland.nl/.[81] H.J. Heinz Company; http://www.heinz.com/our-company/press-room/press-releases/

press-release.aspx?ndmConfigId=1012072&newsId=20110223006138.[82] PepsiCo; http://www.pepsico.com/PressRelease/PepsiCo-Develops-Worlds-First-100-

Percent-Plant-Based-Renewably-Sourced-PET-Bott03152011.html.[83] ICIS Green Chemicals;

http://icis.com/blogs/green-chemicals/2011/03/battle-of-the-bioplastic-bottle.html.[84] GEVO; http://www.gevo.com/.[85] GEVO; http://ir.gevo.com/phoenix.zhtml?c=238618&p=irol-newsArticle&ID=1579882.[86] Draths Corp.; http://www.drathscorporation.com/.[87] Virent, Inc.; http://www.virent.com/.[88] Anellotech, Inc.; http://www.anellotech.com/.[89] Avantium; http://www.avantium.com/.[90] XYX; http://www.yxy.com/.[91] Avantium; http://www.avantium.com/news-events/press-releases/

Avantium-builds-YXY-pilot-plant-for-green-materials-and-fuels/.[92] Avantium; http://www.avantium.com/news-events/press-releases/Teijin-Aramid-and-

Avantium-enter-partnership-to-explore-green-high-performance-polymers/.[93] Arkema; http://www.arkema.com/.[94] DSM; http://www.dsm.com/.[95] Mohawk; http://www.mohawk.com/.[96] Procter & Gamble; http://www.pg.com/.[97] European Bioplastics; http://en.european-bioplastics.org/wp-content/

uploads/2011/04/EuBP_image_brochure_2011.pdf.[98] EN 13432, “Packaging - Requirements for packaging recoverable through composting

and biodegradation - Test scheme and evaluation criteria for the final acceptance of packaging”.

[99] EN 14995, “Plastics - Evaluation of compostability - Test scheme and specifications”.[100] Genomatica, Inc.;

http://www.genomatica.com/news/press-releases/tate-lyle-partnership/.[101] Biofuels Digest d.d. 27-07-2011; http://www.biofuelsdigest.com/.[102] BASF; http://www.basf.com/group/pressrelease/P-11-373/.[103] Biofuels Digest; http://biofuelsdigest.com/bdigest/2011/07/21/

ptt-mitsubishi-sign-bio-succinic-acid-partnership-for-thailand/.[104] DSM; http://www.dsm.com/en_US/html/dcn/03_05_2011_news.htm.[105] Sustainable Packaging;

http://sustpkgg.blogspot.com/2009/08/pbs-polybutylene-succinate.html.[106] BASF; http://www.basf.com/group/corporate/en/innovations/innovation-award/2002/

ecoflex/.[107] Rennovia; http://www.rennovia.com/.[108] Perstorp; http://www.perstorp.com/.

69

[109] Dow Chemical; http://www.dow.com/.[110] NatureWorks; http://www.natureworksllc.com/.[111] Futerro; http://www.futerro.com/.[112] Pyramid Plastics; http://www.pyraplast.com/.[113] Hisun Biomaterials; http://www.plaweb.cn/english/jianjie.asp.[114] Biomer; http://www.biomer.de/Prod4.JPG.[115] Telles; http://www.mirelplastics.com/.[116] Tianan; http://www.tianan-enmat.com/our%20product.htm.[117] Biomer; http://www.biomer.de/.[118] Tianjin GreenBio Materials; http://www.tjgreenbio.com/en/.[119] Centexbel; http://www.centexbel.be/nl/productinnovatie-met-slimme-materialen.[120] Outlast; http://www.outlast.com/.[121] W. L. Gore & Associates, Inc.; http://www.gore.com/.[122] Sympatex Technologies; http://www.sympatex.de/.[123] Kenniscentrum Design en Technologie Saxion Hogeschool;

http://saxion.nl/designentechnologie/welkom.[124] Composietmaterialen, Ir. R. Van de Ven, eerste druk, 1993, Stam Techniek.[125] http://mp4-12c.over-blog.com/pages/Carbon_pioneers-4755912.html.[126] http://www.airbus.com/.[127] http://www.pinarello.it/.[128] Hilde Folkersma-Winkel.[129] Dimensionieren mit Faserverbund-kunststoffen, Michaeli/Huybrechts/Wegener, Carl

Hanser Verlag München Wien.[130] Polymer-filler interactions in poly (vinyl chloride) filled with glass beads: effect of

grafted poly (methylmethacrylate), Gert Boven, Rudy Folkersma, Ger Challa and Arend Jan Schouten and Martin Bosma, Polymer 1992, Vol 33, Number 1.

[131] Lightweight Structures BV, Delft; http://www.lightweight-structures.com/.[132] NPSP Composieten, Haarlem; http://www.npsp.nl/.[133] Meubeldesigner Melle Koot; http://www.mellekoot.nl/.[134] Hemplax Oude Pekela; http://www.hempflax.nl/.[135] APX Estrusion; http://www.apx-extrusion.de/.[136] LCA Expertisecentrum, RIVM; http://www.rivm.nl/.[137] Centrum voor milieukunde, Universiteit Leiden (CML), Nederlandse handleiding LCA.[138] Industrial Ecology,Graedel & Allenby, 1995.[139] Levenscyclusanalyse voor ontwerpers, onderzoekers en beleidsmakers, R.M. Bras-

Klapwijk R. Heijungs P. van Mourik, Delft Univesity Press, ISBN 90-407-2385-0.[140] Agentschap NL, Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie,

Programma’s en Regelingen.[141] Milieuanalyse; http://www.duurzaamondernemen.nl/.[142] Handleiding voor ontwerpers, Product Ecology Consultants (PECI);

http://www.innoveermetpolymeer.nl/.[143] Idemat; http://www.idemat.nl/.[144] SimaPRO LCA Software; http://www.pre.nl/.[145] Een beter milieu begint bij jezelf, Eco-indicator 99, Handleiding voor Ontwerpers, Milieu

& Bedrijven Productenbeleid.

70

Bijlage I: Overzicht onderwijs instellingen

In Nederland zijn momenteel de volgende hoger onderwijs instellingen, universiteiten en onder-zoeksinstituten betrokken bij onderwijs en onderzoek aan kunststoffen.

Hoger onderwijs instellingen

Domein Applied Science [39]Het Domein Applied Science (DAS) is een samenwerkingsverband van hogescholen met Applied Science opleidingen. Het domein bestaat uit de volgende opleidingen:

» Bio-informatica » Biologie en Medisch Laboratorium Onderzoek » Biotechnologie » Chemie » Chemische Technologie » Forensisch Onderzoek » Gezondheidszorg Technologie » Milieukunde » Technische Natuurkunde » Voedingsmiddelentechnologie

Bovengenoemde opleidingen worden momenteel op de volgende hogescholen aangeboden:

» Avans Hogeschool » De Haagse Hogeschool » Fontys Hogescholen » Hanzehogeschool Groningen » Hogeschool Inholland » Hogeschool Leiden » Hogeschool Rotterdam » Hogeschool Utrecht » Hogeschool van Amsterdam » Hogeschool van Arnhem en Nijmegen » Hogeschool Zeeland » Hogeschool Zuyd

72

» NHL Hogeschool/Van Hall Larenstein » Saxion » Stenden Hogeschool

Met name bij de opleidingen Chemie en Chemische Technologie kan het vak polymeerchemie onderdeel uit maken van het curriculum. Fontys Hogesholen in Eindhoven heeft in dit domein een lectoraat Thin Films and Functional Materials. Binnen het domein Engineering is kunststof-technologie een belangrijke speerpunt bij de Werktuigbouwkunde opleidingen van de Stenden Hogeschool, Avans Hogeschool en Windesheim. Daarnaast kan het bij de andere opleidingen als enkel vak worden aangeboden. Hieronder volgt een overzicht van hoger onderwijs instellingen die meer dan het standaardprogramma doen op het gebied van polymeren binnen de domeinen Applied Science en Engineering.

Noordelijke Hogeschool Leeuwarden [40]

Kenniscentrum JachtbouwOm de ontwikkeling en transfer van kennis te bevorderen, hebben het Samenwerkingsverband Noord-Nederland (SNN), het TechnologieCentrum Noord-Nederland (TCNN), NHL Hogeschool, Syntens en vertegenwoordigers van de bedrijfstak (HISWA en NJI) besloten tot de oprichting van het Kenniscentrum Jachtbouw & Lichte Constructies. Op 25 november 2005 is het Kenniscentrum Jachtbouw & Lichte Contructies officieel aan het werkveld gepresenteerd. Het kenniscentrum heeft onder andere tot doel kennis beschikbaar te stellen ten behoeve van de noordelijke jachtbouw. Door het ontwikkelen en toepassen van kennis moet de concurrentiepositie van deze jachtbouw wordt versterkt. Het Kenniscentrum Jachtbouw & Lichte Constructies is onderdeel van het Instituut Techniek van NHL Hogeschool en als uitvoerder en partner opgenomen in het kennisnetwerk van TCNN.

Windesheim [41]

Lectoraat KunststoftechnologieDoel van het lectoraat is het hoger onderwijs in kunststoffen te bevorderen, door middel van cursussen, onderzoek en projecten. Er wordt toepassingsgericht onderzoek uitgevoerd naar de verwerking en het gebruik van kunststoffen. Op alle terreinen speelt duurzaamheid en mens- en milieugericht denken een belangrijke rol. Het onderzoek richt zich vooral op de verwerkingskant van kunststoffen, waarbij procesoptimalisatie en het toepassen van nieuwe materialen een belang-rijke rol spelen. Recycling, milieubeheer, energiebesparing en het gebruik van biomaterialen zijn belangrijke onderzoeksgebieden. Vanuit de industrie bestaat de vraag naar goed opgeleide technici. Het Lectoraat Kunststoftechnologie speelt hier op in en versterkt daarmee de (internationale) concurrentiepositie van het bedrijfsleven in Oost-Nederland maar ook daarbuiten.

Saxion [42]

Kenniscentrum Design en TechnologieHet Kenniscentrum Design en Technologie maakt deel uit van Saxion en is hét centrum voor

73

praktijkgerichte productontwikkeling in Oost-Nederland. Het Kenniscentrum Design en Technologie richt zich op het vinden van antwoorden en oplossingen voor vraagstukken op het gebied van design en technologie. Daarbij werkt het kenniscentrum vanuit een gebiedsgerichte, multidisciplinaire visie. Het is de missie van het kenniscentrum om kennis op de disciplines van gebruiksgericht industrieel productontwerp, materialen, textiel, embedded software en mediale technologie samen te brengen. Met deze gebundelde kennis richt het Kenniscentrum Design en Technologie zich nadrukkelijk op het MKB en non-profit organisaties om samen nieuwe, innovatieve en praktijkgerichte producten en diensten te ontwikkelen. Het kenniscentrum is onderverdeeld in zes lectoraten: Ambient Intelligence, Fashion Materials Design, Industrial Design/Product Design, Media Technology Design, Productie- en Procesinnovatie, Smart Functional Materials.

Fontys Hogescholen [43]

Lectoraat Thin Films and Functional MaterialsFunctionele polymeren zijn materialen die de traditionele eigenschappen van plastics (onder andere flexibiliteit, sterkte, lichtgewicht, verwerkbaarheid en lage productiekosten) combineren met nieuwe eigenschappen (onder andere elektrische geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid of optische- en magnetische eigenschappen). Hierdoor worden nieuwe toepassingen mogelijk gemaakt. Voorbeelden van nieuwe toepassingen zijn onder andere PolyLED displays, sensoren (bijvoorbeeld biosensoren), plastic zonnecellen en media voor informatieopslag. Het lectoraat richt zich op het opbouwen van kennis op het gebied van functionele polymeren en op het doorgeven van deze kennis richting het bedrijfsleven en het onderwijs. Aan dit lectoraat zijn de lector, een promovendus en een kenniskring, bestaande uit docenten met expertise op het gebied van o.a. dunnelaag technologie en polymeren, verbonden. Als kennis- en onderzoeksinstelling richt het Lectoraat Functionele Polymeren zich op het opbouwen en uitdragen van kennis op de volgende gebieden:

» Functionele polymeren » Toepassingen van functionele polymeren » Dunnelaag technologie » Meetmethoden voor het analyseren van materialen en dunne lagen

Deze kennis wordt opgebouwd in samenwerking met het bedrijfsleven en met inzet van studenten en docenten via projecten en stage- en afstudeeropdrachten. Fontys Hogescholen beschikt ook over een Centrum voor Kunststoffen (CvK) waar bovengenoemd lectoraat aan verbonden is.

Design Academy [44]

Centraal in het onderwijsprogramma is het onderzoek naar de culturele en sociale betekenis verbonden aan producten en contexten die in de loop van de tijd hebben ontwikkeld. Dat betekent dat studenten tijd zullen besteden aan het bestuderen van ontwikkelingen op macroniveau; de sociale, ecologische, technologisch en culturele processen waar de wereld op dit moment mee wordt geconfronteerd. Daarnaast, zullen studenten zich focussen op ontwikkelingen op microniveau, zoals de kennis op het gebied van functionaliteit, vormen, materialen, productietechnieken en hun betekenis.

74

Avans Hogeschool [45]

Minor Productontwikkeling en KunststoffenHet gebruiksvoorwerp, de techniek en de mens, daar draait het bij productontwikkeling om. Van ligfiets tot step, van koffiezetapparaat tot MP3-speler en van babyflesje tot bierkrat… overal komt een productontwerper bij kijken. Er wordt binnen de minor ook aandacht besteed aan kunst-stoftechnologie omdat veel producten van kunststof gemaakt worden en het denken in materialen die geschikt zijn voor massafabricage belangrijk is. Een productontwerper werkt een idee van een opdrachtgever uit. Hij of zij heeft de technische knowhow, de creativiteit en de expertise om een product of verpakking te begeleiden van idee naar werkelijkheid. Ook de marketing, productie en gereedschappen zijn belangrijke onderdelen van de minor. Er zijn verschillende soorten producten. Soms betreft het nieuwe innovaties die nog niet bekend zijn bij de consument. Andere zijn nieuw voor het producerend bedrijf. Ook wordt het productontwikkelproces gebruikt om bestaande producten te optimaliseren. De volgende thema’s komen in de minor aan de orde:

» Ontwerpstrategieën » Marketing en innovatie » Creatief en klantgericht ontwerpen » Vormgeving en designstromingen » Ergonomie » Materiaalkeuze en vloeianalyse (Moldflow) » Productie (kunststofverwerking) » Gereedschapontwikkeling (matrijstechnologie) » Milieu en duurzaamheid » Kostprijsberekeningen

Hogeschool Inholland [46]

Luchtvaarttechnologie Het vak materiaalkunde maakt een belangrijk onderdeel uit van de opleiding. Binnen dit vak komen ook de kunststoffen uitgebreid aan de orde.

Hogeschool Zuyd [47]

De kenniskring Life Sciences (Centre of Expertise Life Sciences, CEL) bestaat 6 jaar aan de Hogeschool Zuyd en is in 2010 een nieuwe fase in gegaan. Dat jaar is namelijk het lectoraat en de faculteit (onderzoek en onderwijs) in de Life Sciences geïntegreerd. Doelstelling: de docent terug als professional, meer slagkracht en directe aansluiting tussen onderzoek en onderwijs. Op dit moment werken binnen CEL 8 stafleden en 4 externe leden. Binnen CEL lopen 5 promotieonderzoeken en de eerste promotie vond plaats in juni 2011. Diverse RAAK projecten met het bedrijfsleven, een eigen vestiging van de Hogeschool Zuyd op Chemelot (Zuydlab Chemelot) en actieve participatie in vele projecten buiten de hogeschool zijn getuigen van de samenwerkingen.Verder vindt er weer meer focus en concentratie op het thema materialen plaats. Inhoudelijk vindt dit vooral plaats met de inzet van de nanotechnologie en organische synthese in samenwerking met

75

Zuydlab, Universiteit Maasstricht, NanoHouse, Technocentrum Zuid Limburg, DSM, de RWTH-Aken en vele partners uit het euregionale MKB. Daarnaast zal het Zuydlab Chemelot worden gebruikt als fysiek samenwerkingspunt met bedrijven in de regio.In 2010 leren we hoe we in een industriele omgeving vraaggestuurd en commercieel kunnen werken met verschillende partners op en buiten de Chemelot Campus.

Universiteiten

Rijksuniversiteit Groningen (RUG) [48]

Er zijn 3 masteropleidingen die zich met polymeren bezig houden: Polymer Science, Molecular Science, Biomedical Engineering. Binnen de vakgroep van Prof. dr. Katja Loos (Polymer Science) zijn biopolymeren één van de thema’s.

Universiteit Twente [49]

Chemical Engineering, Moleculen en MaterialenIn de specialisatie Moleculen en Materialen staat het vervaardigen, toepassen en analyseren van nieuwe materialen met hightech eigenschappen centraal. Daartoe behoren materiaalchemie van polymeren met gedefinieerde moleculaire en mesoscopische structuren, anorganische en organo-metalische verbindingen en de constructie en analyse van polymeeroppervlakken. Het onderzoek naar organische materialen (polymeren) vindt vaak plaats op nanometerschaal en richt zich op de beheersbare fabricage van complexe polymere architecturen en hun toepassing. De polymeren worden onderzocht ten behoeve van tissue engineering en gerichte medicijn- of genentoediening. Op het gebied van anorganische materialen worden metaalkeramische samenstellingen met speciale elektrische eigenschappen onderzocht (thin-filmtechnologie). Toepassingen worden bijvoorbeeld gevonden in de nano-elektronica en spintronics, optische systemen, brandstof- en zonnecellen, de fluïdica en biologische nanosensoren. Ander onderzoek op het terrein van de anorganische materialen betreft de beheerste aanmaak van (nano)deeltjes voor katalysedoeleinden en voor poreuze membranen die worden gebruikt bij gasscheiding.

De MTP­groep van de Universiteit TwenteDe groep Materials Science and Technology of Polymers (MTP) van Prof. Julius Vancso bestudeert een range van onderwerpen die te maken hebben met macromoleculaire nanotechnologe en materiaalchemie van nanogestructeerde (macro)moleculaire materialen.

Thema’s » Thin polymer films as separation media » Polymer characterization in solution » Designer surfaces by polymer grafting » Smart materials » Micro / nanofabrication with polymers

76

Universiteit Utrecht (UU) [50]

Minor Energie en Duurzame OntwikkelingDe minor energie en duurzame ontwikkeling bestudeert de productie en het gebruik van energie en materialen in de samenleving. Doel is het inzicht krijgen in de mogelijke toekomstige technologische en maatschappelijke ontwikkelingen van de productie en het gebruik van energie en materialen. Een belangrijk aandachtspunt is de duurzame ontwikkeling van energie en materiaalsystemen. De minor steunt in belangrijke mate op natuurwetenschappelijke kennis, maar maakt ook gebruik van kennis en methoden uit de maatschappijwetenschappen.

Wageningen University & Research Centre (WUR) [51]

Biobased MaterialsWageningen UR Food & Biobased Research is de R&D organisatie voor duurzame innovatie op de gebieden healthy food, sustainable fresh food chains en biobased products. Food & Biobased Research werkt nauw samen met overheden om creatieve oplossingen te genereren voor duurzame en winstgevende groei. Het programma Biobased Materials houdt zich bezig met research and development van materialen en producten, zoals papier, pulp, plastics en bouwmaterialen gebaseerd op biobased grondstoffen.

Technische Universiteit Eindhoven (TUE) [52]

Faculteit Scheikundige TechnologiePolymer Chemistry and MaterialsRelaties tussen de (micro) structuren van polymeren en multimaterialen en hun structuur- en functioneel gedrag wordt onderzocht. Dit bevat zowel het controleren van structuren en morfologie als oppervlakte-eigenschappen. Het onderzoek moet leiden tot de realisatie van geavanceerde nieuwe materialen met specifieke functionaliteiten zoals geleidende polymeren, zonnecellen en displays. Ook omvat het onderzoek de ontwikkelingen van innovatieve productieconcepten zoals nieuwe katalysatoren om bestaande polymeren op een goedkopere en milieuvrienderlijker manier te produceren door gebruik te maken van hernieuwbare grondstoffen.

Het Eindhoven Polymer Laboratory (EPL) heeft twee masteropleidingen: Polymer Chemistry en Polymer Technology

Faculteit EngineeringPolymer TechnologyHet onderzoek is gefocust om de gap te overbruggen tussen wetenschap en technologie op het gebied van polymeerprocestechnologie en ontwerp, door gebruik te maken van experimentele en computational modelling van de thermomechanische historie van materiaal (elementen) gedurende deformatie, processing en uiteindelijk ontwerp, door kwantitatief de eigenschappen van de mate-rialen te voorspellen.

77

Technische Universiteit Delft (TUD) [53]

Faculteit Industrieel OntwerpenLife Cycle Engineering and DesignLife Cycle Engineering and Design houdt zich bezig met massa en materiaal stromen van de gehele levenscyclus van producten. Speciale aandacht wordt gegeven voor het gebruik van alternatieve energie systemen, nieuwe materialen en de innovatie van productsystemen voor de optimalisatie van levenscycli.

Faculteit Lucht­ en RuimtevaarttechniekDesign and Production of Composite Structures (DPCS) is een capaciteitsgroep met zowel onder-wijskundige als research interesses binnen de Faculteit Aerospace Engineering van de Technische Universiteit Delft. Lichtgewicht construeren is erg belangrijk omdat de behoefte aan energie efficiëntie steeds maar groeit in veel engineering toepassingen. Omdat het steeds moeilijker wordt om traditionele metaaltechnologie te verbeteren krijgen vezelversterkte kunststoffen steeds meer toepassingen in lichtgewicht constructies om de performance doelen in een steeds veeleisender industrie, te behalen. De basis voor productontwikkeling op basis van composieten blijft de vlieg-tuigindustrie, echter andere toepassingen zoals windenergie, transport en opslag als automotive worden steeds belangrijker.

Universiteit Maastricht [54]

In September 2011 is de Universiteit van Maastricht gestart met een nieuw onderwijsconcept op het gebied van de natuurwetenschappen. Dit programma is een ‘op-maat-programma’, de student kan zelf het curriculum samenstellen uit bestaande eenheden. Er is een brede aanbod van modules die betrekking heeft op biologie, scheikunde, natuurkunde wiskunde en interdisciplinaire vakgebieden. Het programma heeft tot doel de studie in nauwe samenwerking met wetenschappelijke research instellingen en industrie op zetten. Eén van de nieuwe modules waaruit gekozen kan worden is ‘duurzame materialen’. Thema’s die behandeld worden zijn o.a. bio-based materialen en recycling.

Onderzoeksinstituten

Dutch Polymer Institute (DPI) [55]

Het Dutch Polymer Institute (DPI) is opgezet in 1997 als een publiek-private samenwerkingsverband om onderzoek op het gebied van polymeren en hun toepassing te doen, waarbij wetenschappelijke kennis gelinkd wordt aan de industriële behoefte voor innovatie. Dit resulteert in toegevoegde waarde voor universiteiten op het gebied van wetenschappelijke publicaties en in IP-rechten en de mogelijkheden om nieuwe activiteiten te ontplooien. Ongeveer 200 onderzoekers (PhD’s and Post-Docs) zijn momenteel betrokken in DPI-projecten bij kennisinstellingen over de gehele wereld.

78

Polymer Technology Group Eindhoven (PTG/e) [56]

Polymer Technology Group Eindhoven (PTG/e) is een onafhankelijk onderzoeksinstituut op het gebied van polymeren. De kernactiviteiten van PTG/e zijn contract research, analyse en advies en daarnaast cursussen en opleidingen. Bij PTG/e kan men terecht voor projecten die de gehele kennisketen op kunststofgebied omvatten, van monomeer tot eindproduct. PTG/e werkt met een uitgebreid netwerk van specialisten en consultants en beschikt over academisch geschoolde medewerkers. Ze hebben actuele en gedetailleerde kennis in huis op het gebied van synthese, verwerking en analyse.

PTG is 100% dochter van de TU/e Holding en kan daardoor vrij opereren op de campus van de TU Eindhoven. PTG/e is door het Dutch Polymer Institute en Agentschap NL erkend als kennisinstelling.

National Dutch Graduate School of Polymer Science and Technology (PTN) [57]

PTN is een samenwerkingsverband in stichtingsvorm van alle polymeertechnologische groepen van de universiteiten van Delft, Eindhoven, Groningen, Leiden, Twente en Wageningen, alsmede van TNO Industrie. De stichting stelt zich ten doel het bevorderen van hoogwaardige kennis en kunde op het gebied van de polymeertechnologie in Nederland. Zij ontvangt hiervoor financiële steun uit het bedrijfsleven en van de in PTN samenwerkende onderzoekgroepen.

Nederlandse Organisatie voor Toegepast­Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO) [58]

Eén van de zeven thema’s binnen TNO is: ‘Industriele innovatie’. TNO mobiliseert consortia in dit innovatiegebied en zet haar multidisciplinaire competenties en haar domein- en systeemkennis in voor de spelers in de waardeketens en andere kennisinstellingen. Daarbij bieden ze vooral de volgende acht kerncompetenties:

» Systeemarchitectuur: systeemgedrag/-ontwerp, vaak rondom fysisch-transportverschijn-selen

» Optronica (en contamination control): paden van fotonen precies beheersen, in extreme omgevingen

» Nano-/micro-/organische elektronica: kleine stromen elektronen precies beheersen » Flowtronica: stromen om intensieve processen precies mee te beheersen (in plaats van

batches) » Mechatronica (en precision engineering): bewegende massa’s precies beheersen » Infotronica (uit sensorelektronica datastromen): model-based informatie bepalen » Devices, met name sensoren (Holst Centre, RF, nanophotonica) » Materialen: bijvoorbeeld nano- of biomaterialen

Open Innovation Center Advanced Materials (OICAM) [59]

Het nieuwe Open Innovation Center Advanced Materials (OICAM) in Nijverdal is een geïntegreerd netwerk van bedrijven en kennisinstellingen. OICAM brengt op één locatie innovatief onderzoek, het bouwen van demonstrators en proefproductie samen voor materialen met bijzondere eigen-

79

schappen (bijv. constructief, intelligentie, duurzaamheid). De stichting OICAM is een breed gedragen, onafhankelijke en cruciale schakel in de versterking van de lokale innovatiekracht van bedrijven. Aanvullend wordt vanuit Enschede (Saxion, Universiteit Twente) en Hengelo (STODT) een brede instroom gecreëerd van getalenteerde studenten op het gebied van duurzame materialen, design en technologie. Hoofddoel van OICAM is het scheppen van een open innovatieve en creatieve omgeving waar nieuwe ideeën en technologieën rondom nieuwe materialen in samenwerkings-verbanden worden uitontwikkeld. Dit leidt tot succesvolle commercialisering op diverse lokale en wereldwijde marktgebieden.

Door de aanwezigheid van laboratoriumfaciliteiten en apparatuur voor proeffabricage kunnen innovaties en spin-offs snel en goedkoop worden gerealiseerd. Doordat meerdere projecten naast elkaar draaien vindt kruisbestuiving plaats. Dit leidt weer tot nieuwe ideeën en nieuwe business. Ook faciliteert OICAM het opzetten, organiseren en uitvoeren van complete ontwikkelprojecten waarbij ook het zoeken naar specifieke expertise of funding mogelijk is.

Het thema (duurzame) kunststoffen komt op verschillende manieren terug in het hoger onderwijs vaak als onderdeel van een studierichting. Samengevat kan opgemerkt worden dat er voor het hoger onderwijs in Nederland een enorme uitdaging ligt om, samen met het bedrijfsleven en maatschap­pelijke organisaties, de beschikbare kennis en kunde om te zetten in nieuwe producten en diensten:

“een brug te slaan naar een duurzame samenleving”.

80

81

www.stenden.com