Verwaarden van groenstromen voor stimulering van een Biobased & Circulaire Economie

Dit postdoc-onderzoek wordt uitgevoerd door dr. Barbara Schrammeijer, hogeschooldocent bij de opleiding Biologie en Medisch Laboratoriumonderzoek en coördinator van de onderzoekslijn Biobased Materialen en Moleculen van LabAcademy. Het onderzoek wordt gepositioneerd in het Kenniscentrum Duurzame Havenstad in aansluiting op het werkveld van twee lectoren. Vanuit het instituut EAS, waartoe BML behoort, sluit dit onderzoek aan op de daar opgezette TechCoP onder het thema Biobased en Circulair.
De regio Rotterdam kent een grote Agro-sector. Deze sector heeft in toenemende mate moeite om voldoende inkomsten te genereren en zoekt naar duurzame oplossingen om deze inkomsten te vergroten. Een van de mogelijke routes is het nuttig gebruiken van de groene reststromen uit hun productie.
Centrale vraag in het postdoc-onderzoek is hoe bestaande groenstromen uit de regio zo optimaal mogelijk kunnen worden verwaard, kijkend naar volume, technologische toepassingen, economische opbrengst en praktische organisatie. Hiervoor worden methodieken ontwikkeld om bestaande groenstromen vervolgens systematisch te benaderen, resulterend in een optimale verwaarding en verdere verduurzaming van de Agro-sector.
In eerste instantie ligt de focus op het verwaarden van reststromen van drie bloemsoorten met de waardepiramide van groene grondstoffen als basis. Verschillende opleidingen zullen de verwaardingsmogelijkheden van deze groenstromen per piramidelaag gaan onderzoeken. Daarnaast zullen de logistieke mogelijkheden worden onderzocht om de groenstromen op grote schaal te organiseren en zal bekeken worden welke verdienmodellen dit voor de potentiële verwaardingen per piramidelaag oplevert. Uit de conclusies per piramidelaag zal de conclusie worden getrokken over de ideale volgorde van groenstroomscheiding en -bewerkingsmethoden om de groenstroom op alle relevante en bruikbare piramidelagen duurzaam te kunnen verwaarden en hier een meta-verdienmodel voor te ontwikkelen.
Doel voor het onderwijs is te komen tot intensieve samenwerking met diverse opleidingen van meerdere instituten op dit thema en daar gezamenlijk kennis en onderwijs uit te ontwikkelen dat bijdraagt aan het zo optimaal mogelijk verwaarden van groenstromen.

Eindrapportage

Nederland, waaronder de regio Rotterdam, kent een grote Agro-sector. Deze sector heeft in
toenemende mate moeite om voldoende inkomsten te genereren en zoekt naar duurzame oplossingen
om deze inkomsten te vergroten. Een van de mogelijke routes is het nuttig gebruiken van de biomassa
rest-/zijstromen uit hun productie. Binnen dit postdoconderzoek op Hogeschool Rotterdam (HR) is
onderzocht hoe bestaande biomassa rest/-zijstromen uit deze sector zo compleet mogelijk kunnen
worden hergebruikt voor waardevolle natuurlijke grondstoffen. In de onderzoekaanpak is gekeken naar
volume, innovatieve technologische toepassingen, economische opbrengst en praktische organisatie.
Focus heeft gelegen op natuurlijke grondstoffen voor nieuwe toepassingen in de gezondheid, textiel en
energie sector. Er zijn technologische methoden toegepast en ontwikkeld om verschillende soorten
plantenstoffen te verkrijgen uit biomassa reststromen van voedings- en niet-voedingsgewassen om
deze breed en duurzaam (circulair) te kunnen toepassen. Hierdoor is het mogelijk gebleken om na
voorbewerking van stengelmateriaal van rozen, dahlia, tomaat en hop achtereenvolgens chlorofyl,
lignine, hemicellulose en cellulose te ontsluiten als grondstof voor de maakindustrie (textiel, bio
composiet en biosensoren). Uit de bloemen zijn pigmenten gehaald en gebruikt voor het duurzaam
kleuren van textiel. Daarnaast zijn van bloemblaadjes opgeloste mengsels (extracten) gemaakt en met
scheidingstechnieken onderzocht uit welke stoffen deze extracten precies bestaan.
In de gezondheidzorg is er grote behoefte aan nieuwe therapeutische aanpak voor ziekten waarvoor
met de huidige medicijnen nog geen afdoende effectieve behandeling mogelijk is. Plantenstoffen
afkomstig van voedings- en niet-voedingsgewassen kunnen antimicrobiële, antioxidant en/of
antikanker werking vertonen en zouden om die reden een mogelijke oplossing kunnen bieden voor dit
probleem in de gezondheidszorg. In dit onderzoek is gekeken naar botmetastase. Daartoe zijn de
bloemextracten toegevoegd aan een celkweek model wat uitzaaiingen van kanker in botten nabootst.
Met dit proefdiervrije model kan vanuit cellen bot gemaakt worden in een kweekbakje en hierop
kunnen kankercellen worden gekweekt. Dit onderzoek is uitgevoerd op de afdeling Inwendige
Geneeskunde van het Erasmus MC. Daarnaast is er op HR onderzoek gedaan naar de antimicrobiële
werking van de bloemextracten t.b.v. infectieziekten met antibiotica resistentie.
Uit fruit (appels) zijn suikers gehaald om deze op te werken tot fijnchemicaliën t.b.v. farma hiervoor is
een nieuwe katalysator ontwikkeld. Voor innovatieve toepassing in de textielindustrie is tevens
onderzoek gedaan naar nieuwe verdienmodellen en logistieke ketens. Dit onderzoek is uitgevoerd in
estafette onderzoeksprojecten op HR door studenten uit diverse expertise gebieden. Zij werden daarbij
begeleid door docentonderzoekers en lectoren op Hogeschool Rotterdam en BlueCity. Door intensieve
samenwerking met diverse opleidingen van meerdere instituten binnen HR en Kenniscentra op dit
thema is gezamenlijk kennis en contextrijk onderwijs ontwikkeld dat een duurzame plek heeft gekregen
in diverse curricula. De multidisciplinaire aanpak binnen dit onderzoeksproject heeft een grote bijdrage
geleverd aan de (opleiding specifieke) competentieontwikkeling van betrokken studenten, en hen de
mogelijkheid geboden een actieve rol te spelen in de transitie naar een biobased en circulaire
economie