Van afvalwater naar een natuurlijke plasticvervanger

Aanpak

Het geheim van het de plasticvervanger zit in het zuiveringsslib, het restproduct van de zuivering van afvalwater. In het verleden ging het slib naar een speciale verbrandingsinstallatie. Nu is het steeds meer een grondstof. Dit slib bestaat voor het overgrote deel uit bacteriën. In een speciale proeffabriek in Dordrecht krijgen die bacteriën extra voedingsstoffen toegediend. Daardoor produceren ze extra van de stof polyhydroxyalkanoaat (PHA). Die stof vormt de basis voor deze natuurlijke plasticvervanger.

Voordelen

Bedrijven kunnen dit product gebruiken voor toepassingen waar nu plastic voor wordt gebruikt die vervaardigd is uit fossiele brandstoffen (fossiele plastics). Het materiaal heeft de voordelen van plastic maar niet de nadelen. Het is licht en goed in vorm te brengen. Het is verwerkbaar als plastic én volledig biologisch afbreekbaar. Dit materiaal heeft een snelle afbreektijd onder natuurlijke omstandigheden. Binnen een jaar is het in de bodem afgebroken. Fossiele plastics doen daar honderden jaren over en zorgen in de tussentijd voor schadelijke vervuiling met microplastics. Een ander voordeel is dat de plasticvervanger wordt gemaakt uit organische reststromen. In dit geval uit bacteriën die vrijkomen bij het zuiveringsproces. Die bacteriën concurreren niet met de grondstoffen voor de productie van andere bioplastics. Die grondstoffen zijn namelijk vaak belangrijk voor de voedselproductie, zoals suikers uit mais en palmolie.

Circulariteit en klimaat

De ontwikkeling van deze natuurlijke plasticvervanger uit afvalwater draagt bij aan kennisontwikkeling over grondstoffen uit organische reststromen. En het past in het realiseren van de doelstellingen op het gebied van circulariteit en klimaat. Voor het vermarkten van dit product is in 2021 de naam 'Caleyda' geïntroduceerd. 

Toepassingen

De eerste kilo's Caleyda zijn aangeboden aan een bedrijf dat er afbreekbare plantenpotjes (growcoons) van maakt en die test die in de teelt van gewassen. Jaarlijks stoppen kwekers honderden miljoenen potjes in de grond. De toepassing van Caleyda kan milieuwinst opleveren omdat de ‘growcoons’ volledig circulair zijn en zo het fossiele plastic vervangen. Twee andere producenten proberen de natuurlijke plasticvervanger ook uit. De partners zien legio mogelijkheden voor de toekomst. Van schoenzolen tot landbouwplastic. Maar ook voor toepassing in bouwmaterialen zoals zelfhelend beton in tunnels en kelders.

Samenwerking

Waterschap Brabantse Delta is initiatiefnemer van het onderzoek naar de productie van deze plasticvervanger. Het product Caleyda wordt verder ontwikkeld door een samenwerkingsverband van de collega-waterschappen De Dommel, Hollandse Delta, Scheldestromen en Fryslân. En met de kennisinstituten en bedrijven: kenniscentrum Stowa, technologiebedrijf Paques Biomaterials, duurzaam energie- en afvalbedrijf HVC, Slibverwerking Noord-Brabant (SNB) en AquaMinerals. TU Delft en Wetsus (kenniscentrum voor duurzame watertechnologie) steunen het initiatief met verdere kennisontwikkeling.

Resultaat

2013: uit een studentenonderzoek bij waterschap Brabantse Delta blijkt dat de bacteriën uit de rioolwaterzuivering (rwzi) Bath voldoende plasticvervangers kunnen maken. Vervolgens wordt een pilotonderzoek gestart.

Oktober 2015: een wereldprimeur van de eerste kilogram plasticvervanger (PHA).

April 2017: uit de resultaten van het pilotonderzoek blijkt dat het een hele goede kwaliteit bioplastic is dat voor een concurrerende marktprijs kan worden geproduceerd. Bovendien is het productieproces duurzamer dan beschikbare alternatieven.

Bekijk het rapport

September 2017: nieuwe samenwerkingspartners zijn gevonden en de patenten in waterschapshanden. Phario wordt geregistreerd als officiële handelsnaam voor deze plasticvervanger. De plannen zijn er voor het produceren van 100 kg materiaal per week zodat marktpartijen de plasticvervanger kunnen testen om het in productie te nemen.

Bekijk de website van Phario

Februari 2018: het initiatief Phario (PHA bioplastics) heeft de titel ‘Water Innovator of the Year 2018’ gewonnen. Phario was één van de genomineerden tijdens de Water Innovator of the Year-verkiezing.

Het geproduceerde materiaal van de pilot op rwzi Bath is onder andere verwerkt in visitekaarthoudertjes, visloodjes, waterplantkratjes, festivalmuntjes en in het kunstwerk van Nienke Hoogvliet dat op de Dutch DesignWeek 2017 heeft gestaan.

Najaar 2021: Op het terrein van de slibverbrandingsinstallatie HVC in Dordrecht starten de partners onder de projectnaam PHA2USE een proeffabriek om op uitgebreidere schaal de plasticvervanger te produceren. Voor het vermarkten van dit product wordt de naam 'Caleyda' geïntroduceerd. 

Juli 2023: De partners in dit project overhandigen de eerste kilo's Caleyda  aan het bedrijf Maan Group. Dat bedrijf maakt er afbreekbare plantenpotjes van en test die in de teelt van gewassen. 

November 2023: het project PHA2USE is één van de finalisten van de Beste Overheidsinnovatie 2023.

Maart 2024: PHA2USE wint de Circular Award in de categorie Public tijdens de Nationale Conferentie Circulaire Economie.

Maart 2024: Europese erkenning voor PHA2USE met de uitreiking van de EPSA-Award. Dat is een prijs voor duurzame innovaties van overheidsorganisaties op alle niveaus in Europa!

November 2024: afronding van het project PHA2USE in de huidige vorm. Paques Biomaterials werkt in Emmen verder aan het verfijnen van de productie van Caleyda. 

Locatie

Het pilotonderzoek heeft plaatsgevonden op de zuivering Bath van waterschap Brabantse Delta. De proeffabriek voor de productie van Caleyda stond tot 2024 op het terrein van de slibverbrander HVC in Dordrecht. Het bedrijf Paques Biomaterials gaat in Emmen verder met een proefinstallatie om de productietechniek te verfijnen.

Bekijk de overzichtskaart