BAM test volledig circulair en biobased bouwmateriaal gemaakt uit afvalwaterbronnen
Binnen stedelijke regio's is er een groeiende behoefte om over te schakelen van een lineair – maken, verspillen, weggooien – model naar een volledig circulair model.
Circulariteit betekent het heroverwegen en herontwerpen van de stroom van hulpbronnen zoals bouwmaterialen, water, voedsel en energie die stedelijke activiteiten aandrijven.
Ter illustratie: in Amsterdam gebruiken dagelijks een miljoen mensen water om te douchen, toiletten door te spoelen en hun wasmachine te gebruiken. Door ongeveer 33 liter water door te spoelen – dat is per persoon per dag – gaat celluloserijk toiletpapier ook door de riolering. Dit komt neer op 175.000.000 kg toiletpapier, dat jaarlijks door afvalwaterzuiveringsinstallaties kan worden gezeefd.
“Afvalwater, groenteafval en tuinafval zijn voorbeelden van organische afvalstromen” merkt Peter Mooij, Research Fellow bij AMS Institute en TU Delft, op. “Al deze soorten afval komen ook voor in natuurlijke ecosystemen, maar in de natuur worden organische afvalstromen efficiënt hergebruikt en gerecycled. Natuurlijke concepten en biologische processen kunnen ons daarom helpen om organische afvalstromen te recyclen en hergebruiken in een stedelijke omgeving.”
In een circulaire samenleving worden afvalstromen efficiënt gerecycled en upcycled. Dit geldt ook voor afvalstromen van een afvalwaterzuiveringsinstallatie. Twee belangrijke afvalstromen van een afvalwaterzuiveringsinstallatie zijn cellulosevezels en een klasse biopolymeren die bekend staat als Kaumera. In Nederland is het gebruikelijk om deze stromen te vergisten of te verbranden. Wat als we de waardevolle bronnen zoals de bovengenoemde, zouden kunnen hergebruiken?
BAM is betrokken bij een van de onderzoeksprojecten over het upcyclen van organisch afval binnen het programma Circulariteit in Stedelijke Regio's - het COMPRO-project.
Foto: Collega Feike van der Zandt (midden) met Mark Lepelaar (NPSP) en Marita Sauerwein (AMS Institute).
2 grote afvalstromen worden geüpcycled in het COMPRO-project
Het COMPRO-project bouwt voort op de resultaten en inzichten uit eerdere onderzoeken – waarin twee grote organische afvalstromen worden geüpcycled om hoogwaardig bouwmateriaal te produceren. Deze afvalstromen zijn cellulosevezels van hergebruikt toiletpapier en een 'biologische lijm', Kaumera genaamd, geproduceerd door bacteriën in het Nereda® afvalwaterzuiveringsproces.
Deze afvalstromen kunnen samen worden gebruikt om een volledig bio-based en circulair composietmateriaal op te leveren, Re-plex genaamd. Een materiaal dat waardevol kan zijn voor de bouwsector en kan bijdragen aan een meer circulaire stedelijke samenleving.
Een consortium, bestaande uit AMS Institute, TU Delft, ChainCraft, NPSP, BAM Infra Nederland en BAM Bouw en Techniek heeft zich beziggehouden met de ontwikkeling van Re-plex en het vinden van de beste stedelijke toepassing van dit materiaal.
Afgelopen vrijdag hebben BAM Advies & Engineering, AMS Institute en NPSP in het kader van deze duurzame ontwikkeling een testopstelling geplaatst met de biocomposieten Re-plex en Nabasco 8010 bij het project Bajeskwartier in Amsterdam.
Re-plex
Re-plex is een biobased, waste-based en circulair composietmateriaal dat gebruikt kan worden als bouwmateriaal in de stad. De twee belangrijkste ingrediënten van Re-plex worden uit stedelijk rioolwater gewonnen. De vezels, die Re-plex sterkte en stijfheid geven, zijn gewonnen uit WC-papierresten. De WC-papiervezels worden bij elkaar gebonden door de biologische ‘lijm’ Kaumera. Kaumera is een biologisch bindmiddel dat door bacteriën in het Nereda-afvalwaterzuiveringsproces gemaakt wordt.
Weer en wind
Re-plex is potentieel een interessant gevelmateriaal maar moet dan wel de weersomstandigheden gedurende een lange tijd weerstaan. We testen hier op Bajeskwartier de invloed van zon, regen en wind, en de invloed van de oriëntatie (zuid, noord, etc) op de levensduur van Re-plex.
In dit houten frame zijn kleine gevelpanelen van twee soorten biocomposiet geplaatst:
- de 5 zwarte gevelpaneel-samples (2.5 x 11 cm) zijn gemaakt van Re-Plex;
- de lichte gevelpanelen zijn gemaakt van Nabasco products 8010. Dit biocomposiet is door NPSP ontwikkeld, is reeds op de markt beschikbaar en dient ter vergelijking voor Re-plex.
Gedurende een half jaar houden we het frame en de Re-plex gevelpanelen scherp in de gaten. Is het materiaal nog intact, of wordt het deels biologisch afgebroken? Zijn er verkleuringen te zien? Hecht vuil zich makkelijk aan de Re-plex-panelen? Na een half jaar testen we in het laboratorium of de mechanische eigenschappen van Re-plex veranderd zijn.
Partners
De ontwikkeling van Re-plex is een samenwerking tussen de TU Delft, ChainCraft, NPSP, AMS Institute, BAM Infra en BAM Bouw en Techniek.
- Tu Delft doet toonaangevend onderzoek naar biopolymeren en afvalwaterzuivering
- ChainCraft wil nieuwe routes identificeren voor de toepassing van Kaumera
- NPSP is expert in de productie van hoogwaardige lichtgewicht biocomposieten
- AMS Institute wil afvalstromen op grootstedelijk niveau sluiten om de overgang naar een circulaire samenleving te versnellen
- BAM Infra en BAM Bouw en Techniek gebruiken steeds meer circulaire bouwmaterialen in hun bouwprojecten en daar kan Re-plex er één van zijn.
De ontwikkeling van Re-plex is mede mogelijk gemaakt door Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO)
Meer weten over de ontwikkeling en toepassing van Re-plex? Klik dan hier: https://lnkd.in/e4yk29it of neem contact op met onze collega Feike van der Zandt!