Nieuwe materialen - Centexbel

Centexbel INFO 9-2009 p. 16
Onderzoek & Ontwikkeling
Biopolymeren: surfen op een golf van innovatiemogelijkheden
Biopolymeren: een nieuw element in de “groene economie”
De oproep voor een “Groene Economie”, die maximaal
gebruik maakt van hernieuwbare grondstoffen, klinkt
steeds luider. Deze tendens wordt gestuwd door onder
andere:
• de globaal stijgende (en sterk schommelende)
olieprijzen maken de afhankelijkheid van onze
oliegebaseerde economie overduidelijk
• de aangekondigde systematische olietekorten roepen
extra vragen op bij deze afhankelijkheid
• de dreiging van de globale klimaatsopwarming, als
gevolg van het overmatig lozen van broeikasgassen
zoals CO2, versterkt de vraag naar CO2 neutrale
energie- en grondstofbronnen
• de politieke wereld en de consument worden zich steeds
meer bewust van deze bedreigingen en ondersteunen
steeds sterker het “Groen Economie” gedachtegoed.
“Groene economie” is ondertussen een echte hype, waarin
hernieuwbare kunststoffen een belangrijke plaats innemen.
sinds het begin van dit decennium werden de eerste
industriële producten op basis van hernieuwbare kunststoffen
gerealiseerd waarbij de eerste biogebaseerde
polymeren, zoals smeltverwerkbare zetmelen en pLA (polymelkzuur)
op de markt verschenen. Ze hebben ondertussen
een (beperkte) plaats veroverd in die toepassingen, waarin
de materialen slechts een korte levensduur mogen hebben,
aan beperkte eisen moeten voldoen en doorgaans omwille
van hun biodegradeerbaarheid (composteerbaarheid)
worden ingezet. Naast initiële ontwikkelingen voor de
verpakking van voedsel, komen nu ook meer duurzame
toepassingen tot stand.
Deze eerste successen hebben samen met de bovenvermelde
drijfveren een massale en sterk versnelde ontwikkeling van
hernieuwbare kunststoffen ingeluid in alle facetten van de
waardeketen. Europese sectororganisaties (zoals EuRAtEX
en SUSCHEM) hebben quasi unaniem de “BIOBASED –
pOLYMERs” als één van de hoofdpunten op de “European
strategic Research Agenda” geplaatst. Ook de Europese
overheid heeft hernieuwbare kunststoffen tot “één van
de 7 Europese “LEAD MARKEts” (groeimarkten voor het
komende decennium) uitgeroepen en geeft massale steun
aan innovatieprojecten in de volledige waardeketen binnen
dit domein: van het verbouwen van biogrondstoffen, over
(bio)chemische productie (bioraffinage), de verwerking van
de kunststoffen tot de ontwikkeling van eindproducten.
Biopolymeren: een golf van nieuwe ontwikkelingen
De grote steun van de regionale en Europese overheden
draagt bij tot de versnelde ontwikkeling van alle aspecten
van hernieuwbare kunststoffen:
• Biogrondstoffen: er worden belangrijke inspanningen
geleverd om de “teelt” van de grondstoffen voor
hernieuwbare kunststoffen te optimaliseren, niet
enkel van de bestaande teelten, maar ook nieuwe
teelten (snelgroeiende biomassa) worden opgestart
die zijn afgestemd op de verwerkingsprocessen in
“bioraffinaderijen”. Men legt men zich bovendien
toe op het gebruik van restfracties uit de landbouw
zodat de impact op de voedselvoorziening wordt
geminimaliseerd.
• De ontwikkeling van hernieuwbare kunststoffen
gaat in een sneltreinvaart verder in diverse domeinen.
samen met de generatie nieuwe “biomonomeren” uit
de bioraffinage, worden nieuwe kunststoffen al dan
niet via copolymerisatie ontwikkeld (vooral biobased
polyesters). Ook de productie van biopolymeren
uit micro-organismen kent een grote groei (vooral
polyhydroxyalkanoaten - pHA). tenslotte worden
gedeeltelijk hernieuwbare kunststoffen ontwikkeld en
verkocht.
• De biogebaseerde harsen vormen een speciale
familie hernieuwbare kunststoffen. Deze harsen kunnen
een thermohardend polymeer vormen en zowel in
composieten als in textielveredeling worden toegepast.
• Ontwikkeling van functionele additieven: nieuwe
grondstofformulaties eisen een volledige herziening
van de functionele additieven die bij voorkeur
ook hernieuwbaar zijn, hoewel dit geen absolute
voorwaarde is. Men kan in immers streven naar een
optimale symbiose tussen hernieuwbare en traditionele
petrochemische materialen.
• Verwerkingstechnieken en bijhorende machines:
nieuwe grondstoffen zullen een invloed hebben op de
verwerkbaarheid. procesoptimalisatie op basis van
de gebruikte grondstoffen is daarom een belangrijk
onderdeel van de huidige internationale R&D projecten.
Machineproducenten kunnen dankzij hun expertise een
belangrijke bijdrage leveren aan deze ontwikkelingen.