Deutsche Ubersetzung unten
De BIO Cooperative kondigt met trots de start van het deelproject ‘Verwerkingsmogelijkheden voor houtvezelversterkte PHA (PWP)’ aan, dat deel uitmaakt van het grensoverschrijdende Interreg-project EMPHATI. Het project, ingediend en uitgevoerd door Triple Benefit uit Enschede en Holzmühle Westerkamp GmbH uit Visbek (Duitsland), richt zich op innovatieve methoden voor het verwerken van houtvezelversterkte PHA (polyhydroxyalkanoaten). PHA is een biologisch afbreekbaar biopolymeer, geproduceerd door bacteriën, dat een duurzaam alternatief biedt voor conventionele kunststoffen. Het heeft echter te maken met uitdagingen, zoals een smal thermisch verwerkingsvenster en complexe vloei-eigenschappen.
“Met dit project willen we aantonen dat duurzame biopolymeren niet alleen milieuvriendelijk zijn, maar ook praktisch en economisch haalbaar,” aldus Kolja Ostendorf, R&D Scientist bij Holzmühle Westerkamp. “Door innovatieve technieken met natuurlijke vezels te combineren, openen we nieuwe mogelijkheden voor toepassingen die bijdragen aan een circulaire economie.”
Nieuwe verwerkingstechnieken
Het pilotproject loopt van oktober 2024 tot juli 2025. Een belangrijk doel van het project is het testen van alternatieve verwerkingstechnieken zoals paneelsinteren en flow-moulding. Deze methoden zijn ontwikkeld om de uitdagingen van PHA’s, zoals hun beperkte thermische stabiliteit en complexe vloei-eigenschappen, aan te pakken. Paneelsinteren verkort de verblijftijd van het materiaal, terwijl flow-moulding een innovatieve matrijstemperatuurregeling toepast. Beide methoden kunnen zorgen voor een efficiëntere verwerking van PHA, terwijl de toevoeging van houtvezels de mechanische eigenschappen, zoals stijfheid, verbetert. Een aanzienlijke kostprijsverlaging van producten is mogelijk omdat dunner geconstrueerd kan worden, en bovendien de kostprijs van het materiaal door de hout-toevoeging lager wordt. Ook de matrijskosten dalen drastisch middels de nieuwe conversietechnieken.
Kostenefficiënte oplossingen voor duurzaam PHA gebruik
Triple Benefit uit Enschede brengt haar uitgebreide ervaring in circulaire innovatie naar dit project. Het bedrijf is gespecialiseerd in de ontwikkeling van innovatieve verwerkingsmethoden zoals paneelsinteren en flow-moulding, die oorspronkelijk zijn ontworpen voor het recyclen van plastic afval in lage- en middeninkomenslanden. Het bedrijf verwacht dat de bestaande technologieën kunnen worden aangepast om PHA of houtversterkte PHA-verbindingen om te zetten in verkoopbare producten.
“Onze focus ligt op het vinden van kostenefficiënte oplossingen, vooral voor markten waar CAPEX en OPEX echt minimaal moeten zijn,” zegt Rik Voerman, projectleider bij Triple Benefit. “We zijn enthousiast om te onderzoeken hoe deze technologieën kunnen bijdragen aan de verwerking van PHA.”
‘Spannende uitdaging’
Holzmühle Westerkamp GmbH is gespecialiseerd in de verwerking van bijproducten van houtzagerijen tot houtmeel, houtvezels en houtgranulaten. Het bedrijf maakt gebruik van geavanceerde technologieën en kan daardoor producten aanbieden met verschillende deeltjesgroottes en -verdelingen, wat cruciaal is voor het optimaliseren van de verwerkingseigenschappen van vezelversterkte polymeren. Deze expertise in het verfijnen van de deeltjesgrootte is een belangrijk voordeel voor het project, omdat het helpt om de verwerkbaarheid en materiaaleigenschappen van PHA-composieten te verbeteren.
“Het is een spannende uitdaging om deze nieuwe materialen te verwerken, vooral omdat we kunnen putten uit onze expertise in het verwerken van natuurlijke vezels,” zegt Kolja Ostendorf. “Door houtvezels te combineren met PHA kunnen we niet alleen de materiaalkosten verlagen, maar ook de functionele eigenschappen verbeteren. Deze aanpak toont aan dat duurzaamheid en prestatie hand in hand kunnen gaan. We kijken ernaar uit om meer te leren over de innovatieve verwerkingsmethoden die specifiek voor PHA nodig zijn en de mogelijkheden die deze materialen bieden.”
Meer dan materiaalontwikkeling
Naast de technische ontwikkelingen is het project gericht op het verbeteren van de recycleerbaarheid van de materialen. Vooral bij kostenintensieve polymeren zoals PHA is het zinvol om te onderzoeken of ze recyclebaar zijn en hoe ze zich gedragen in combinatie met houtvezels Bovendien worden de milieueffecten van de innovaties uitgebreid geanalyseerd via een levenscyclusanalyse (LCA). Deze analyse geeft inzicht in de ecologische impact van de nieuwe materialen en productieprocessen, van grondstof tot einde levensduur.
Toekomstige toepassingen
De resultaten van dit onderzoek beloven nieuwe perspectieven te openen voor duurzame toepassingen in diverse sectoren, waaronder de landbouw, bouw en medische hulpmiddelen. Houtvezelversterkte PHA-compounds zouden bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt in biologisch afbreekbare verpakkingen of teelt-hulpmiddelen, of als basis voor medische producten die minder afval genereren.
Met de gecombineerde expertise van Triple Benefit en Holzmühle Westerkamp biedt dit grensoverschrijdende project niet alleen technologische innovatie, maar ook een tastbare bijdrage aan een duurzamere toekomst.
Over EMPHATI
In het EMPHATI-project werken Nederlandse en Duitse bedrijven en kennisinstellingen samen aan de ontwikkeling van nieuwe duurzame en milieuvriendelijke producten op basis van PHA (polyhydroxyalkanoaten). PHA’s zijn natuurlijke kunststoffen die biologisch afbreekbaar zijn. Daardoor vormen ze een kansrijk en duurzaam alternatief voor fossiele kunststoffen gebaseerd op olie. Als partner slaat de BIO Cooperative vanuit het project een brug naar de bredere kunststofverwerkende industrie in Noord-Nederland. Er is nog budget over voor nieuwe partners die willen toetreden tot het consortium.
De huidige projectpartners in het EMPHATI-project zijn: 3N Kompetenzzentrum e.V., Holzmühle Westerkamp GmbH, Ecoras, bekuplast GmbH, TKT Kunststoff-Technik GmbH, H&P Moulding Emmen B.V., IST Ficotex e.K., Hochschule Bremen, NHL Stenden, BINDER 3D B.V., Avans Hogeschool, Hanzehogeschool Groningen, Netzwerk Oberfläche NRW e.V., WYDO NBD B.V..
Bron artikel: BIO Cooperative.
Afbeelding: Pexels (FW Studio)
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Innovative Verarbeitung von Holzfaserverstärktem PHA: Neues EMPHATI-Projekt Gestartet
Die BIO Cooperative kündigt mit Stolz den Beginn des Teilprojekts „Verarbeitungsmöglichkeiten für Holzfaserverstärkten PHA (PWP)“ an, das Teil des grenzüberschreitenden Interreg-Projekts EMPHATI ist. Das Projekt, das von Triple Benefit aus Enschede und Holzmühle Westerkamp GmbH aus Visbek (Deutschland) eingereicht und durchgeführt wird, konzentriert sich auf innovative Methoden zur Verarbeitung von Holzfaserverstärktem Polyhydroxyalkanoat (PHA). PHA ist ein biologisch abbaubares Biopolymer, das von Bakterien produziert wird und eine nachhaltige Alternative zu konventionellen Kunststoffen bietet. Es hat jedoch Herausforderungen, wie ein enges thermisches Verarbeitungsfenster und komplexe Fließeigenschaften.
„Mit diesem Projekt wollen wir zeigen, dass nachhaltige Biopolymere nicht nur umweltfreundlich sind, sondern auch praktisch und wirtschaftlich umsetzbar“, sagt Kolja Ostendorf, R&D Scientist bei Holzmühle Westerkamp. „Durch die Kombination innovativer Techniken mit natürlichen Fasern eröffnen wir neue Möglichkeiten für Anwendungen, die zur Kreislaufwirtschaft beitragen.“
Neue Verarbeitungstechniken
Das Pilotprojekt läuft von Oktober 2024 bis Juli 2025. Ein wichtiges Ziel des Projekts ist es, alternative Verarbeitungstechniken wie Panel Sintering und Flow-Moulding zu testen. Diese Methoden wurden entwickelt, um die Herausforderungen von PHA, wie ihre begrenzte thermische Stabilität und komplexe Fließeigenschaften, zu bewältigen. Die Methode des Panel Sintering verkürzt die Verweilzeit des Materials, während Flow-Moulding eine innovative Matrizentemperaturregelung anwendet. Beide Methoden können eine effizientere Verarbeitung von PHA ermöglichen, während die Zugabe von Holzfasern die mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit verstärkt. Eine erhebliche Kostenreduzierung kann dadurch erreicht werden, dass die Produkte dünner produziert werden können und zusätzlich die Materialkosten durch die Zugabe von Holzfasern gesenkt werden. Auch die Werkzeugkosten können durch die neuen Verarbeitungstechnologien minimiert werden.
Kosteneffiziente Lösungen für nachhaltige PHA-Nutzung
Triple Benefit aus Enschede bringt ihre umfassende Erfahrung in der Kreislaufwirtschaft in dieses Projekt ein. Das Unternehmen ist auf die Entwicklung von Verarbeitungstechniken wie Panel Sintering und Flow-Moulding spezialisiert, die ursprünglich für das Recycling von Plastikabfällen in Ländern mit niedrigen und mittleren Einkommen entwickelt wurden. Das Unternehmen erwartet, dass diese bestehenden Technologien angepasst werden können, um PHA oder Holzverstärkte PHA-Verbindungen in verkaufsfähige Produkte umzuwandeln.
„Unser Fokus liegt darauf, kosteneffiziente Lösungen zu finden, besonders für Märkte mit niedrigen CAPEX und OPEX“, sagt Rik Voerman, Projektleiter bei Triple Benefit. „Wir sind gespannt darauf, zu erforschen, wie diese Technologien zur Verarbeitung von PHA beitragen können.“
„Spannende Herausforderung“
Die Holzmühle Westerkamp GmbH ist auf die Verarbeitung von nadelholzbasierten Sägenebenprodukten zu Holzmehlen, Holzfasern und Holzgranulaten spezialisiert. Das Unternehmen verwendet fortschrittliche Technologien und kann dadurch Produkte mit verschiedenen Partikelgrößen und -verteilungen anbieten, was entscheidend für die Optimierung der Verarbeitungseigenschaften von faserverstärkten Polymeren ist. Diese Expertise in der Feinabstimmung der Partikelgröße ist ein wichtiger Vorteil für das Projekt, da sie zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und der Materialeigenschaften von PHA-Kompositen beiträgt.
„Es ist eine spannende Herausforderung, diese neuen Materialien zu verarbeiten, vor allem, weil wir auf unsere Expertise in der Verarbeitung von natürlichen Fasern zurückgreifen können“, sagt Kolja Ostendorf. „Durch die Kombination von Holzfasern mit PHA können wir nicht nur die Materialkosten senken, sondern auch die funktionellen Eigenschaften verbessern. Dieser Ansatz zeigt, dass Nachhaltigkeit und Leistung Hand in Hand gehen können. Wir freuen uns darauf, mehr über die innovativen Verarbeitungstechniken zu lernen, die speziell auf PHA ausgelegt werden, und die Möglichkeiten, die diese Materialien bieten.“
Mehr als Materialentwicklung
Neben den technischen Entwicklungen konzentriert sich das Projekt darauf, die Recyclingfähigkeit der Materialien zu verbessern. Gerade bei den kostenintensiven Polymeren wie PHA ist es sinnvoll die Kreislauffähigkeit zu untersuchen und wie sich diese in Kombination mit Holzfasern verhält. Darüber hinaus werden die Umweltauswirkungen der Innovationen durch eine Lebenszyklusanalyse (LCA) umfassend untersucht. Diese Analyse gibt Aufschluss über die ökologischen Auswirkungen der neuen Materialien und Produktionsprozesse, von der Rohstoffgewinnung bis zum Lebensende.
Zukünftige Anwendungen
Die Ergebnisse dieser Forschung versprechen neue Möglichkeiten für nachhaltige Anwendungen in verschiedenen Sektoren, darunter Landwirtschaft, Bauwesen und medizinische Geräte. Holzfaserverstärkte PHA-Verbindungen könnten beispielsweise für biologisch abbaubare Verpackungen, als Kultivierungshilfsmittel oder als Grundlage für medizinische Produkte verwendet werden, die weniger Abfall erzeugen.
Mit dem kombinierten Fachwissen von Triple Benefit und der Holzmühle Westerkamp bietet dieses grenzüberschreitende Projekt nicht nur eine technologische Innovation, sondern auch einen greifbaren Beitrag zu einer nachhaltigeren Zukunft.
Uber EMPHATI
Im EMP
Im EMPHATI-Projekt arbeiten niederländische und deutsche Unternehmen und Wissensinstitutionen zusammen, um neue, nachhaltige und umweltfreundliche Produkte auf Basis von PHA (Polyhydroxyalkanoate) zu entwickeln. PHA ist ein natürlicher Kunststoff, der biologisch abbaubar ist und somit eine vielversprechende und nachhaltige Alternative zu fossilen, auf Öl basierenden Kunststoffen darstellt. Als Partner schlägt die BIO Cooperative im Rahmen des Projekts eine Brücke zur breiteren kunststoffverarbeitenden Industrie in Nord-Niederlande. Es steht noch Budget für neue Partner zur Verfügung, die dem Konsortium beitreten möchten.
Die aktuellen Projektpartner im EMPHATI-Projekt sind: 3N Kompetenzzentrum e.V., Holzmühle Westerkamp GmbH, Ecoras, bekuplast GmbH, TKT Kunststoff-Technik GmbH, H&P Moulding Emmen B.V., IST Ficotex e.K., Hochschule Bremen, NHL Stenden, BINDER 3D B.V., Avans Hogeschool, Hanzehogeschool Groningen, Netzwerk Oberfläche NRW e.V., WYDO NBD B.V.
