Optimaal (her)gebruik van materialen, met 100% circulariteit als streven
Het lectoraat Nieuwe Materialen en hun Toepassing doet onderzoek naar manieren waarop we het materiaalgebruik voor gebouwen, infrastructuur, machines en producten kunnen optimaliseren, met als doel de samenleving te verduurzamen. Er zijn allerlei oplossingen denkbaar: minder en/of ander materiaal gebruiken, de levensduur ervan verlengen, of de mogelijkheden voor recycling, reparatie en hergebruik verbeteren. Het lectoraat kent drie programmalijnen, waarbinnen verschillende onderzoeksprojecten worden uitgevoerd. Het ultieme streven: volledig hergebruik van grondstoffen en maximale circulariteit.
De programmalijnen van het lectoraat sluiten aan bij de relevante opleidingen van Avans Hogeschool. Het gaat om:
- Circulair ontwerpen;
- Implementatie van nieuwe materialen en productiemethoden;
- Slimme materialen en actief demonteren.
Circulair ontwerpen
Het minimaliseren van de ecologische voetafdruk van een product begint aan de ontwerptafel: materiaalkeuze en modulariteit (demonteerbaarheid) zijn immers bepalend voor de levensduur en de mogelijkheden tot reparatie, hergebruik of recycling. Er zijn al wel methodieken beschikbaar die kunnen helpen bij het maken van circulaire keuzes voor onderdelen van het productieproces, maar een hanteerbare strategie voor het maken van integrale afwegingen is er nog niet. Dat is wel nodig, want soms kan het bijvoorbeeld juist duurzamer zijn om meer materiaal te gebruiken, als dit de levensduur van een product aanmerkelijk verlengt. Het lectoraat werkt daarom aan de ontwikkeling van een eenvoudige strategie voor het maken van integrale keuzes.
Amarante Böttger, lector Nieuwe Materialen en hun Toepassing
‘Ik wil het gat tussen kennis en uitvoering dichten’
Amarante BöttgerImplementatie van nieuwe materialen en productiemethoden
Ook de ontwikkeling van nieuwe materialen, het veranderen van de samenstelling van bestaande materialen en aanpassingen in het productieproces kunnen producten duurzamer maken. Zo kunnen innovaties de levensduur verlengen, ervoor zorgen dat er minder onderhoud nodig is of zorgen voor minder afvalstromen. Het lectoraat doet onder andere onderzoek naar de mogelijkheden van innovaties als 3D-printing en robotisering. Ook lopen er onderzoeken naar mogelijke toepassingen van nieuwe materialen.
Slimme materialen en actief demonteren
Het gemak waarmee een product uit elkaar kan worden gehaald, draagt eveneens bij aan het verlagen van onze ecologische voetafdruk. In een eenvoudig demonteerbaar ontwerp kunnen onderdelen worden vervangen of gerepareerd, en aan het einde van de levensduur gescheiden worden afgevoerd. De huidige trend van integratie en miniaturisering (bijvoorbeeld in zonnecellen en elektronica) staat hier echter haaks op, het maakt hergebruik van materialen juist moeilijker. Het lectoraat zoekt daarom naar nieuwe manieren om verbindingen tot stand te brengen. Zo is het met actief demonteren mogelijk om materialen van elkaar te scheiden door een externe (magnetische, thermische of chemische) stimulans. Het lectoraat wil ervoor zorgen dat dit soort nieuwe mogelijkheden zoals shape-memory alloys en metamaterialen, breder toepasbaar en beschikbaar worden.
Onderzoeksprojecten
Het lectoraat werkt(e) (mee) aan de volgende projecten:
- 3D-geprinte brug: productie van een 3D-geprinte, hoogwaardige fiets- en voetgangersbrug, die wordt gemaakt van gerecycled plastic afval.
- MEGA: onderzoek naar de milieueffecten van 3D-geprinte infrastructuur die gemaakt wordt van afvalplastic.
- FlexiDome: onderzoek naar de ontwikkeling van een flexibel, leefbaar en duurzaam bouwsysteem voor noodhuisvesting in tenten.
- SolarSea II: een uniek concept voor drijvende zonneparken op zee, dat gebruik maakt van dunne, lichtgewicht zonnepanelen die worden gemonteerd op een flexibele drijver.
- Hergebruik kunststof snijafval: een nieuwe verwerkingsmethode voor snijafval van zelfversterkend polypropyleen leverde een hoogwaardig en duurzaam halffabricaat.
- Circulair tentdoek: ontwikkeling van een waterdicht tentdoek dat recyclebaar is.
- Circulair Emergency Shelters: een integraal afwegingskader helpt humanitaire hulporganisaties bij het maken van duurzame keuzes bij de aanschaf van tenten.
- MIPPO: methode voor integrale product- en procesontwikkeling, die helpt bij het aanpakken van complexe innovatie- en verduurzamingsvraagstukken.
Zo dragen wij bij
Projecten
Solar@Sea
MIPPO
MEGA
