Milieu-Effecten van 3D-Geprinte infrastructuur van Afvalplastic (MEGA)

De komende jaren moet in Nederland veel oude infrastructuur vervangen worden. In dit project worden daarom antwoorden gezocht op de vraag hoe gerecycled afvalplastic op een duurzame en veiliger manier gebruikt kan worden voor infrastructuur. Een van de belangrijkste en meest problematische afvalstromen die vrijkomen in Nederland betreft vormen van kunststoffen. Gemeenten en provincies halen veel afvalplastic op bij huishoudens en bedrijven. Het merendeel belandt nog steeds in de afvalverbrandingsoven en wordt niet gerecycled.
Om de kunststofketen circulair te maken is nog veel inzet nodig. De afvalstromen bij vooral bedrijven blijken homogeen en kunnen een bron zijn voor nieuw materiaal voor publieke infrastructuur, bijvoorbeeld voetgangersbruggen. Zo’n kunststofbrug heeft weinig onderhoud nodig en plastic afval krijgt een nuttige nieuwe bestemming. Indien dit op grotere schaal wordt toegepast zou dit een aanzienlijke bijdrage leveren aan Nederland Circulair 2050. Het bouwen van dergelijke bruggen bevindt zich nog in een pioniersfase. Er is bijvoorbeeld nog weinig bekend over de levensduur en de milieueffecten op bodem en water van 3-D geprinte infrastructuur.
Dit is precies wat het consortium gaat onderzoeken. Hoe lang blijft infrastructuur van afvalplastic in goede conditie onder alle weersinvloeden? Komen er deeltjes los of chemische stoffen vrij? En is het echt duurzamer om bijvoorbeeld een brug te maken van het afvalplastic dan het te verbranden, hergebruik kost immers energie en toevoeging van nieuwe grondstof? In een onderzoek van twee jaar gaat Avans Hogeschool samen met de provincie Noord-Brabant, de gemeente ‘s-Hertogenbosch, de gemeente Breda en twee kennisinstellingen, TU Delft en TU/e, antwoorden formuleren op de vraag hoe plastic afval op een duurzame en veilige manier een nieuwe bestemming kan krijgen.

Eindrapportage

Nederland staat voor een grote vervangingsopgave van verouderde bruggen, die circulair en CO₂-arm moet
worden uitgevoerd. Het MEGA-project onderzocht of 3D-geprinte infrastructuur van gerecycled plastic
hieraan kan bijdragen. Samen met gemeenten, provincie en kennisinstellingen is gekeken naar techniek,
milieu-impact en praktische haalbaarheid. In het project zijn bestaande 3D-geprinte bruggen
geïnventariseerd en is onderzocht welke materialen, productiemethoden en regelgeving relevant zijn.
Daarnaast zijn uitgebreide laboratoriumtests uitgevoerd op gerecycled polypropyleen afkomstig uit
afgedankte fruitkratjes, waaronder veroudering, mechanische sterkte, uitloging van stoffen en
slijtageproeven om het vrijkomen van microplastics te beoordelen. Ook is een levenscyclusanalyse gemaakt
om de ecologische voetafdruk te bepalen.
De eerste bruggen in Alphen aan den Rijn en Lansingerland zijn geprint van PVDF met glasvezelversterking.
Voor polypropyleen is een nieuwe techniek ontwikkeld met vezelversterking, maar de levensduur blijft een
uitdaging en wordt geschat op twintig jaar zonder coating. Uitlogingstesten tonen aan dat sommige
pesticiden en additieven in kleine hoeveelheden kunnen vrijkomen. Slijtageproeven bevestigen dat er
microplastics vrijkomen, zij het in beperkte mate vergeleken met andere bronnen. Mechanische testen tonen
dat 3D-geprint polypropyleen minder sterk is dan conventionele materialen, maar versterking met vezel
versterkte tapes verbetert dit aanzienlijk. Versnelde verouderingstesten laten beperkte degradatie zien, maar
lange-termijnprestaties moeten verder worden onderzocht. De LCA-hotspotanalyse toont aan dat de milieu
impact kosten gedurende de productiefase van een balk van gerecycled kunststof hoger zijn dan die van een
houten balk.