Grote hoeveelheden afval van bouwmaterialen die elk jaar worden weggegooid, kunnen worden gerecycled tot nieuwe producten zoals gasmaskers en sportuitrusting na onderzoek door wetenschappers en recyclingbedrijven.

Dr. Kenny Vanreppelen, onderzoeker hernieuwbare producten en oprichter van de Belgische start-up Act&Sorb, zette het FibreCarb-project op om afvalvezelplaat te recyclen nadat hij gefrustreerd raakte omdat hij het materiaal dat hij eruit scheurde tijdens de renovatie van zijn huis niet kon recyclen.

'Aan het einde van het gebouw of de verbouwing heb je waarschijnlijk vezelplaat als afval en, op dit punt, het is niet recyclebaar - het wordt alleen verbrand of gestort, ' legde dr. Vanreppelen uit. 'Maar we hebben een proces ontwikkeld om er een product van te maken dat actieve kool wordt genoemd. dat wordt gebruikt als filter in waterzuiveraars of gasmaskers.'

Afval van de bouwsector is goed voor ongeveer de helft van de 1,3 miljard ton vast afval die steden jaarlijks wereldwijd produceren. Dit komt ongeveer overeen met de hoeveelheid materiaal in 4,5 miljoen gelijkvloerse woningen – genoeg om bijna de hele bevolking van België te huisvesten.

Grondstoffen winnen en nieuwe producten maken voor gebouwen, samen met de constructie zelf, is ook verantwoordelijk voor 3-6% van het wereldwijde energieverbruik, evenals een aanzienlijk deel van de uitstoot van kooldioxide.

Dit heeft ertoe geleid dat velen zich zorgen maakten over de schade die dit aan het milieu en onze economieën toebrengt, om manieren te zoeken om beter gebruik te maken van het afval dat afkomstig is van de bouwsector.

Act&Sorb pakt een van de grootste boosdoeners aan:vezelplaat van gemiddelde dichtheid, of MDF, die vaak wordt gebruikt in de muren van gebouwen en in flatpack-meubels.

MDF is grotendeels gemaakt van anders onbruikbare houtvezels die worden geproduceerd als bijproduct van frezen, die worden gecombineerd met hars en was, verwarmd en samengeperst. Echter, de lijm die bij het binden wordt gebruikt, maakt het moeilijk om ze na gebruik te recyclen.

carbonisatie

Het door Act&Sorb ontwikkelde proces maakt gebruik van een methode die bekend staat als carbonisatie om de MDF te verhitten tot hoge temperaturen in afwezigheid van zuurstof, waardoor het uiteenvalt in kool en gas. De houtskool wordt vervolgens verder verhit en verwerkt volgens klantspecificaties om op maat gemaakte actieve kool te maken.

Volgens Dr. Vanreppelen, Europa gooit jaarlijks 11 miljoen ton vezelplaat weg, terwijl wereldwijd, meer dan 70 miljoen ton wordt weggegooid. Maar het nuttig maken van dit afval is niet alleen milieuvriendelijk:het kost momenteel ongeveer € 50 om één ton vezelplaat naar de vuilstort te sturen, en het overgrote deel van MDF wordt op deze manier gedumpt.

Naast de vermindering van afval dat in het milieu terechtkomt en de financiële voordelen die dit met zich meebrengt, de markt voor actieve kool is ook booming.

Maar Dr. Vanreppelen zei dat de milieuvoordelen verder kunnen gaan dan het verminderen van het afval op de stortplaats. Het gas dat ontstaat tijdens de pyrolysefase, wanneer het materiaal bij hoge temperatuur wordt afgebroken, kan worden vastgelegd en gebruikt om het proces aan te drijven, het wegnemen van de noodzaak om fossiele brandstoffen te gebruiken. Het gebruik van MDF en andere vormen van afvalspaanplaat vermindert ook het aantal bomen dat gekapt wordt om het hout te leveren dat gewoonlijk wordt gebruikt om actieve kool te maken.

Na een succesvolle door de EU gefinancierde proefvaart in Australië, Act&Sorb is nu van plan om in 2020 zijn eerste fabriek in Europa te bouwen, en doet ook onderzoek naar andere afvalstromen die het kan aanboren.

De wens om commercieel afval te upcyclen is een weerspiegeling van een groeiend besef dat onze wegwerpcultuur onhoudbaar is en het zet industrieën ertoe aan af te stappen van verwijdering of de geleidelijke degradatie en uiteindelijk storten van materialen door middel van traditionele, herhaalde recycling.

Veel industrieën onderzoeken nu het potentieel van het bouwen van een circulaire economie, waar middelen nooit als afval worden weggegooid, maar worden in plaats daarvan omgezet in een ander product wanneer hun eerste gebruik eindigt.

Een belangrijke manier om dit te bereiken, is het ontwerpen van producten die gemakkelijk kunnen worden gedemonteerd voordat ze opnieuw worden gebruikt of gerepareerd. Bijvoorbeeld, huizen ontworpen met modulaire componenten die later kunnen worden verwijderd, intact, wanneer het huis gemakkelijker uit elkaar wordt gehaald en wordt geüpcycled of hergebruikt in een nieuw gebouw.

Professor Marcello Colledani, Universitair hoofddocent productietechnologie aan de Politecnico di Milano in Italië, zei dat een tweede benadering ook van vitaal belang is:nauw samenwerken met bedrijven die mogelijk een toepassing kunnen vinden voor upcycled materialen.

Hij is de projectcoördinator van FiberEUse, een EU-overschrijdende samenwerking die tot doel heeft te bewijzen hoe met koolstofvezel versterkte composieten uit sectoren als de bouw, vervoer, en energie kunnen nieuwe toepassingen vinden wanneer ze hun traditionele levenseinde bereiken.

Waarde toegevoegd

FiberEUse ontwikkelt een reeks producten met toegevoegde waarde, zoals sportuitrusting en auto-onderdelen, uit glas- en koolstofvezelversterkte polymeercomposieten, om de financiële haalbaarheid van hergebruik aan te tonen.

'Aan het einde van het project zullen we een fysieke en digitale bibliotheek met producten ontwikkelen, die we zullen laten zien op evenementen zoals de Milan Design Week, en met het gebouw auto- en scheepvaartindustrie, ' zei prof. Colledani.

Een van de benaderingen die door het project worden ontwikkeld, is er een die mechanische recycling gebruikt om nieuwe sport- en creatieve goederen te creëren, zoals 3D-geprinte snowboard-polsbraces of interieurstukken, uit bouw- en consumentencomposieten. Ze gebruiken ook pyrolyse van oude windturbinebladen om nieuwe auto-onderdelen te maken, en ontwikkelen zelfs methoden om de lichtgewicht koolstofvezelcomponenten die in de meeste moderne auto's worden aangetroffen, te repareren en opnieuw te vervaardigen.

'De grote uitdaging van dit project is om vanuit verschillende richtingen te kunnen innoveren en aan te tonen dat hergebruik van composieten mogelijk is omdat het economisch haalbaar is, ' zei prof. Colledani.

Terwijl het FibreEUse-consortium vorig jaar aan deze demonstratieprojecten begon, het project heeft ook een andere belangrijke focus:een online cloudgebaseerd platform om een ​​circulaire economiemarkt voor composieten te faciliteren. Hiermee hopen ze te zorgen voor zowel een continue aanvoer van afvalcomposieten uit verschillende sectoren als een afzetmarkt voor de eindproducten die geproduceerd kunnen worden.

'Het probleem is vaak dat verschillende sectoren niet met elkaar praten, zelfs als ze gewone materialen gebruiken en het potentieel hebben om circulaire waardeketens te creëren, ' zei prof. Colledani, die hoopt dat de transparantie die het zou kunnen bieden, de mogelijkheid van nieuwe zakelijke partnerschappen zal openen.

'In het geval van ons autopartnerschap, we beginnen echt vanaf nul. Onze mensen helpen bij het heroverwegen van bedrijfsmodellen voor het herfabriceren van auto's met het gebruik van composieten - stel je voor dat je een auto-ongeluk krijgt, je zou zelfs de beschadigde composiet autodeur kunnen hergebruiken in de reparatie op maat.'