Een composietmateriaal is een combinatie van twee of meer materialen die betere eigenschappen hebben wanneer ze samen zijn als wanneer ze apart zijn. Vezelversterkte thermohardende materialen zijn als composietmateriaal relatief nieuw en worden steeds meer toegepast in de bouwsector. Maar er is een grote uitdaging voor dit materiaal.
Vooral de hoge stijfheid en sterkte/gewichtsverhouding maakt ze interessant in vergelijking met beton en staal. Ze kunnen lichter, efficiënter en duurzamer zijn en vergen minder onderhoud dan traditionele materialen. Ze kunnen worden gebruikt voor gevels, gevelbekleding, koepels, dakbedekking en andere bouwkundige constructies. Maar ook voor producten die variëren van infrastructuur zoals bruggen, masten tot meubels zoals sanitair en balies.
30% CO2 uitstoot
Materialen zijn een belangrijke oorzaak van de opwarming van de aarde, omdat we de grondstoffen moeten winnen, ze over de hele wereld willen transporteren, ze vervolgens zuiveren, verwerken en weer over de hele wereld transporteren. Voor een sector als de bouw betekent dit dat materialen, waaronder composietmaterialen, meer dan 30% van de totale CO2-uitstoot voor hun rekening nemen. Daarnaast worden steeds meer materialen schaars. De grondstoffen voor de productie van elektronica, kunststoffen als polyester en PET, brandwerende additieven en glasvezel komen onder toenemende milieudruk te staan. Hoe het verdwijnen van deze ingrediënten te voorkomen?
Afvalprobleem
De bouwsector heeft een afvalprobleem en vezelversterkte thermohardende composieten zijn een van de onderwerpen. In Nederland komt 40% van al het afval uit de bouw. Een gevelgedeelte van glasvezelpolyester kan na de gebruiksfase nergens heen. Storten is gezien de EU-regelgeving niet meer mogelijk en verbranden is problematisch omdat het glas de ovens vervuilt. Er is slechts een kleine mogelijkheid om een klein deel van het afvalmateriaal te gebruiken voor de betonindustrie.
Biobased hars
Binnen dit kader is de omvang van het probleem dat thermohardende composieten veroorzaken, geïdentificeerd. Er is een mogelijke strategie ontwikkeld om gebruik te maken van de interessante eigenschappen van deze materialen in een circulaire bouw- en constructiesamenleving. Door gebruik te maken van biobased grondstoffen voor de hars, de vezels, vulstoffen en additieven kan het gebruik van de ‘Critical Raw Materials’ Kobalt en Borium worden voorkomen. Biobased materialen kunnen de CO2-voetafdruk van composietmaterialen verlagen. Er zijn verschillende manieren om met afgedankte afvalstoffen om te gaan: er zijn fysische, chemische en biologische technieken getest en opgenomen in de scenario’s.