Duizenden mensen, onder wie niemand minder dan koningin Máxima, hebben tijdens de Dutch Design Week in Eindhoven over de bijzondere vloertegels van gerecyclede, thermoset biocomposieten gelopen. Onderzoeker Lennart Zoeter van het HZ-lectoraat Biobased Bouwen bij MNEXT maakte deze bijzondere tegels voor het OPZuid-project BRIC. “Het klinkt misschien eenvoudig, maar het recyclen van een thermoset composiet is ontzettend moeilijk.”
Binnen het Europese BRIC-project hebben kennisinstellingen, bedrijven en overheden nieuwe, duurzame biobased bouwmaterialen ontwikkeld. Naast het ontwikkelen onderzochten de partners hoe je deze versneld naar de markt kunt brengen. Het is een belangrijke opgave, omdat de bouwsector in Europa verantwoordelijk is voor 30 procent van de emissie van broeikasgassen en wereldwijd een derde van de grondstofwinning bestemd is voor de bouwsector. Duurzame producten en hergebruik zijn dus geen overbodige luxe.
Hoofdbrekens
Lennart Zoeter van het lectoraat Biobased Bouwen kreeg een pittige opdracht. De vraag of hij thermoset composieten mechanisch wilde recyclen kostte hem de nodige hoofdbrekens. “Heel veel bedrijven en kennisinstellingen hebben zoiets al geprobeerd”, legt hij uit. “Daardoor voelde het soms als een onmogelijke opgave. Vooral tijdens de eerste helft van het project heb ik erg veel onderzoek moeten doen.” Als hij de vraag had gehad of hij iets nieuws wilde maken van thermoplatische composieten was het veel makkelijker geweest. Deze kun je namelijk smelten. Bij thermoset composieten is dat niet het geval. Als je een thermoset verhit, worden het gassen. “Het verdwijnt gewoon. Dat maakt het zo moeilijk”, zegt Zoeter.
Receptuur aanpassen
Uiteindelijk is het hem toch gelukt om een recyclemethode toe te passen voor een zogenaamd BMC-composiet. Dit bestaat uit hars, een vulstof (calciumcarbonaat) en een vezel. De receptuur leent zich om aan te passen. Zoeter verving dan ook het calciet door een vermalen thermoset (bio)composiet. Hierdoor lukte het om het te verhitten en vermalen. “Dat is winst, maar het is geen oplossing die oneindig werkt. Elke keer dat je het vermaalt neemt het aandeel van de hars namelijk toe. Daardoor veranderen de eigenschappen. Je krijgt dus niet het composiet terug, maar iets anders.”
En als de eigenschappen van een product veranderen moet je het anders toepassen. “Tijdens onze testen nam de sterkte van het product niet af, maar werd het wel lichter en minder stijf. Dat heeft gevolgen. Het is dan niet meer geschikt voor alle toepassingen.” Ook in het project moest Zoeter zijn doelstellingen aanpassen. Het oorspronkelijke doel was om een tafelblad te ontwikkelen, maar dat werden uiteindelijk vloertegels en wandcontactdozen.
Biobased Paviljoen
De vloertegelmodule lag eind oktober, tijdens de Dutch Design Week, voor een door een collega-onderzoeker van de Technische Universiteit Eindhoven ontworpen biobased paviljoen. Duizenden mensen liepen over de vloer naar binnen. Daar zagen ze ook de wandcontactdozen van Zoeter. “Het was een prachtige afronding van het project waaraan we vier jaar hebben gewerkt.”
Hoewel hij blij is dat het is gelukt, heeft Zoeter twijfels of producten van thermoset composieten snel in de winkels liggen. “Het proces is moeilijk rendabel te maken, omdat je het moet vermalen. Dat is geen eenvoudige klus. De composieten zijn enorm hard. Daardoor blijft het goedkoper om te werken met materialen die niet eerder zijn gebruikt”, zegt hij. “Bovendien is calciet goedkoop en hars duur. In een ideale situatie win je de hars chemisch terug, omdat daarin je economische waarde zit. Nu vervang je het goedkope materiaal voor een recyclaat.”
In het vierjarige OPZuid-project werkte de HZ samen met onder meer Technische Universiteit Eindhoven, Avans Hogeschool, een grote aannemer als VolkerWessels en meerdere ondernemers in de biobased-sector.