SeaBioComp | Vlaams Instituut voor de Zee
 

Vlaams Instituut voor de Zee

Platform voor marien onderzoek

SeaBioComp

De toenemende wereldwijde productie en consumptie van plastic materialen en composieten geven aanleiding tot een groeiende bezorgdheid over de uitstoot van broeikasgassen tijdens de productie en het afvalbeheer van deze voornamelijk op olie gebaseerde materialen.

SeaBioComp

Ontwikkeling en demonstrators voor duurzame biogebaseerde composieten voor een marien milieu

Onderzoeksprioriteit

Projectfinanciering

  • Projectbudget: 4.129.325,35 EUR
  • European Regional Development Fund: 2.477.595,21 EUR

Gemeenschappelijke uitdaging

De toenemende wereldwijde productie en consumptie van plastic materialen en composieten geven aanleiding tot een groeiende bezorgdheid over de uitstoot van broeikasgassen tijdens de productie en het afvalbeheer van deze voornamelijk op olie gebaseerde materialen.

Meer in het bijzonder heeft de lange termijnimpact van plastic afval en microplastics op het mariene milieu een boost gekregen in de publieke perceptie en in de wereldwijde media (cf. Solent LEP - Innovatiestrategie 2016, De Blauwe Cluster, Vlaamse speerpuntcluster). Biogebaseerde polymeren, of polymeren uit hernieuwbare bronnen, zouden in veel toepassingen een bruikbare vervanging kunnen zijn voor conventionele oliegebaseerde polymeren, met aanzienlijk mindere broeikasemissies en potentiële biologische afbreekbaarheid.

De huidige trend op het gebied van polymeercomposieten of glas- of koolstofverrijkte kunststofmaterialen is om biocomposiet-alternatieven te vinden voor zowel polymere plastics als vezelversterking. Deze materialen zullen voldoen aan de huidige eisen op diverse domeinen - waaronder de maritieme industrie - voor vervangingsmaterialen voor conventionele brandstofgebaseerde composieten in bijvoorbeeld vis- en zeewierkwekerijen, energiewinning, pontons, verankeringen en boeielementen. De biocomposieten zullen niet enkel de uitputting van fossiele bronnen verminderen, maar ook de uitstoot van broeikasgassen en de ecotoxische impact van microplastics beperken, en recycling mogelijk maken door het gebruik van thermoplastische polymeren.

Tegelijk moeten deze materialen aan de hoogste technische prestatienormen voldoen en bestand zijn tegen barre mariene omstandigheden, inclusief mechanische krachten, een agressieve omgeving en intens UV-licht.

Algemene doelstelling

SeaBioComp zal - met behulp van innovatieve biogebaseerde thermoplastische composietmaterialen - demonstrators ontwikkelen en aanleveren met de volgende kenmerken:

  • op maat gemaakte duurzaamheid volgens de specifieke toepassing (van 2 tot meer dan 20 jaar) voor een demonstrator in een mariene omgeving, gemeten met nieuw ontwikkelde analytische methodes;
  • mechanische eigenschappen die minstens equivalent zijn aan die van conventionele oliegebaseerde composieten;
  • verminderde CO2-uitstoot (.30%);
  • verminderde ecotoxische impact op het mariene milieu door microplastics, zoals gemeten met nieuw ontwikkelde analytische methodes;
  • aangetoond recyclagepotentieel van de gebruikte materialen in de demonstrator.

Deze kenmerken zouden de totale milieu-impact (tijdens de volledige waardeketen van productie tot afvalverwerking) moeten verminderen met 50% in vergelijking met conventionele oliegebaseerde tegenhangers. De voorgestelde biocomposietmaterialen en ontwikkelde analytische protocollen voor duurzaamheid en ecotoxiciteit op lange termijn, moeten ertoe leiden dat in elke fase van de waardeketen de mentaliteit over biocomposieten als realistisch alternatief voor oliegbaseerde tegenhangers verschuift.

Voornaamste output

Output betreffende nieuwe thermoplastische biocomposieten:

  • drie semi-industriële demonstrators van thermoplastische biocomposieten met op maat gemaakte duurzaamheid, die elk een andere composiettechniek vertegenwoordigen;
  • proefproductieapparatuur voor grootschalige additieve productie van vezelversterkte thermoplastische biocomposieten, en het bewijs van het potentieel door het genereren van één semi-industriële demonstrator.

Output betreffende geoptimaliseerde analystische protocollen:

  • protocollen om de op maat gemaakte lange termijnduurzaamheid van de gevormde demonstrators in een mariene omgeving te karakteriseren;
  • protocollen om de verbeterde ecotoxiciteit van de gevormde demonstrators in een marien milieu te karkateriseren.

Deze protocollen zullen gebruikt worden om de verminderde ecologische impact van de ontwikkelde biocomposieten op een marien milieu te bewijzen, en zullen dienen als een benchmark voor toekomstige regelgeving en gestandaardiseerde protocollen voor de oerheid. SeaBioComp zal deze informatie verspreiden door de vorming van een collaboratieve transregionele cluster die een betere, effectievere en operationele samenwerkign bevordert tussen de belangrijkste stakeholders in de bio-economie (Key Enabling Technology) en meer specifiek die actoren bezig met biocomposieten voor het mariene milieu.

Grensoverschrijdende aanpak

Om het succes van dit project te garanderen, werd expertise uit verschillende domeinen, waaronder polymeerformulering en textiel (Centexbel, CETI), composietvorming (ARMINES, Universiteit van Plymouth, PolyProducts BV), milieu-effecten en duurzaamheidsstudies in marien milieu (Universiteit van Portsmouth, VLIZ, IFREMER) gecombineerd in dit SeaBioComp-partnerschap.

De combinatie van  gerenommeerde universiteiten, onderzoekscentra en composietbedrijven met connecties met de sectorverenigingen (Matikem, Marine South East, REWIN) zorgt ervoor dat de doelstellingen van het project op koers blijven, industrieel relevant blijven en de volledige driehoek academici-industrie-overheid bereiken via het uitgebreide SeaBioComp-netwerk.

Contactgegevens