Consortium in wording
In samenwerking met o.a. OostNL, subsidiebureau ASQA, Maangroep, Polymer Science Parc, Synbra/Synprodo, zijn we een traject gestart om m.b.v. EFRO een project te ontwerpen over Programmeerbare Biodegradatie van (Bio)Polymeren.
De situatie is nu grofweg dat biopolymeren vrij snel biodegraderen; een maximum van 120 dagen wordt gemeld voor nog niet echt courante polymeren. De wens is niet alleen dat de functionele periode langer wordt, maar ook geborgd kan worden: dus programmeerbaar.
Planbare Biodegradatie opent ook de weg naar functionele biodegradatie, terwijl biodegradatie nu slechts het einde betekent van de functionele periode. Het consortium is in wording, dus u kunt nog aansluiten.…….
Probleemstelling
Hoe komen we tot biopolymeren met een gewaarborgde functionele periode en ook de potentie om in situ te biodegraderen aan het einde van de gewenste functionele periode, zowel
- De stip op de horizon om tot fundamentele oplossingen te komen, als
- Businessrijpe tussenoplossingen
Situatieschets
- Biopolymeren bieden in toenemende mate opties (geldt met name voor biogebaseerde kunststoffen)
- Een nieuwe veelbelovende groep (naast PBS, PLA, Solanyl, etc.) is die van de PHA’s, waarbinnen vooral PHB en in het verlengde de PHBH perspectiefvol zijn.
- Bacterieel geproduceerd en bacterieel gedegradeerd, zowel compostering als fermentatie
- Grote variatie in mogelijke specs, afhankelijk van applicatie (kan ook een nadeel zijn)
- Geen concurrentie met Feed & Food; als dat al relevant is
- Eigenschappen
- Water onoplosbaar en relatief bestand tegen hydrolytische afbraak (wel hydrolysegevoelig)
- Goede permeabiliteit voor zuurstof
- Goede weerstand voor UV maar gevoelig voor basische en zure stoffen
- Oplosbaar in chloroform en andere gechloreerde koolwaterstoffen
- Biocompatibel en dus ook bruikbaar in medische applicaties
- Smeltpunt=175°C en de glas transitie temperatuur is 2°C
- Treksterkte = 40 MPa, bijna die van polypropyleen
- Zinkt in water (terwijl polypropyleen drijft), waardoor de anaerobe biodegradatie in sediment mogelijk is
- Niet toxisch
- Maximale levensduur is nu 120 dagen
Uitdaging
- De ontwikkeling van biopolymeer of combi dat/die een voorspelbare functionele periode heeft waarna in situ biodegradatie plaats vindt met de volgende specs.
- Biodegradatie veroorzaakt geen stank
- Biodegradatie veroorzaakt geen “wegwaaiende fragmenten”
- Biodegradatie veroorzaakt geen toxische componenten voor mens, plant en dier; denk aan lekken naar grondwater of emissie naar de lucht
- Het ontwikkelingstraject zo formuleren dat er gewerkt wordt aan een fundamentele oplossing via praktische tussenoplossingen
- Oplossingsrichtingen:
- Variatie in dikte; biodegradatie begint van onder…interactie met bodem
- Gelaagde samenstelling van biopolymeren met verschillende gevoeligheid voor biodegradatie
- Impregneren
- Nieuwe mengsels
- Inbouwen van een organische klok; een ritssluiting (bio-zipper) die na zekere tijd zich openstelt voor biodegradatie al dan niet met behulp van een externe prikkel
Business cases
1. Landscaping; geprogrammeerde biodegradatie na bv. 3 jaar
2. Gecontroleerde release van added value functies door geprogrammeerde biodegradatie…..functionele biodegradatie
3. Gecontroleerde leeftijdsverlenging van “bestaande” polymeren
4. Functionele biodegradatie in (glas)tuinbouw
Wilt u meer informatie, neem dan contact op met
Publicaties
Download hier de flyer 'Programmeerbare biologische degradatie van polymeren'