Zeven toekenningen voor programma Gesloten Kringlopen – transitie naar een circulaire economie

25 september 2017

Zeven nieuwe projecten gaan onderzoek doen naar de verbindingen tussen water, landbouw, energie en biodiversiteit, als onderdeel van productieketens. Dit programma ‘Gesloten Kringlopen – transitie naar een circulaire economie’ is onderdeel van de NWO-bijdrage aan de vier topsectoren Agri&Food, Logistiek, Tuinbouw & Uitgangsmaterialen en Water.

De zeven projecten gaan over biopolymeren uit afvalwater, insectenresten als bodemverbeteraar,  afvalwater als voedingsbron voor bacteriën in zelfherstellend beton, irrigatie van landbouwgrond met gezuiverd rioolwater, huisvliegenlarven als veevoer, sociale aspecten rond de verwerking van organisch restmateriaal in landbouwgrond en tenslotte een project over de productie van chemicaliën vanuit syngas.

Er waren 28 aanvragen ingediend. Met deze zeven projecten is ruim vijf miljoen euro gemoeid, waaronder vier ton TKI-toeslag uit het TKI Agri&Food. Het honoreringspercentage is 25.

Nature inspired biopolymer nanocomposites towards a cyclic economy (Nanocycle)
Prof. dr. S.J. Picken, TUD
Dit voorstel wil geoptimaliseerde biopolymeer nanocomposietmaterialen ontwikkelen, afkomstig van Nereda® afvalwaterzuiveringsinstallaties. De structuur van het exocellulaire biopolymeer, meestal alginaat, wordt beïnvloed door de procescondities tijdens de waterzuivering. De polymeerstructuur en de interacties van het polymeer met de nanodeeltjes bepalen de uiteindelijke materiaaleigenschappen van de nanocomposieten. Door systematische optimalisatie van de procescondities van de waterzuivering en de fabricagemethodes van de nanocomposieten kunnen we economisch rendabele toepassingen van ‘high-tech designer materials’ uit afvalwater ontwikkelen.

Closing the loop: exploiting sustainable insect production to improve soil, crop and animal health
Prof. dr. M. Dicke, WUR
Insecten kunnen reststromen omzetten in hoogwaardige eiwitten voor voedsel en veevoer. Daarmee zijn insecten waardevol voor een circulaire economie. De reststroom van insectenproductie, bestaande uit vervellingshuidjes en uitwerpselen, biedt mogelijkheden voor bevordering van bodemgezondheid en gewasgezondheid. In de bodem koloniseert een bacteriegroep deze reststroom die bodemziekten en bodeminsecten bestrijden en gewassen resistent maken tegen insectenplagen. Dit leidt tot een reductie van pesticidengebruik. De hoofdstroom, eetbare insecten, kunnen het immuunsysteem van kuikens stimuleren en daarmee antibioticagebruik in de pluimveehouderij verminderen. Deze studie onderzoekt daarnaast de economische haalbaarheid en acceptatie door boeren van insecten om gezondheid op deze manier te bevorderen.

From Waste To Self-Healing Concrete; the missing PHA-link
Dr. ir. R. Kleerebezem, TUD
In zelfherstellend beton maken bacteriën scheuren dicht door voedingsstoffen om te zetten in kalksteen. Beton wordt daardoor waterdicht en gaat langer mee. De toegepaste bacteriële voedselbron heeft echter beperkingen en is duur. Wij willen bioplastics (zogenaamde polydroxyalkanoaten, PHAs) die uit afvalwater kunnen worden gemaakt, toepassen als voedingsbron voor bacteriën in beton. Door PHAs op een efficiënte manier uit afvalwater te winnen en te gebruiken in beton snijdt het mes aan twee kanten: we maken een nuttig product uit afvalwater en we verhogen de duurzaamheid van betonnen constructies.

Re-USe of Treated effluent for agriculture RUST
Prof. dr. ir. S.E.A.T.M. van der Zee, WUR
Irrigatie verkleint watertekorten in de landbouw. Gebruik van effluent van rioolwaterzuiveringsinstallaties of industrieën maakt marginaal water productief. Hierbij worden opkomende verontreinigende stoffen (CEC’s) geïntroduceerd, die gewas, grondwater en oppervlaktewater negatief kunnen beïnvloeden. Dit project onderzoekt óf en hoe sub-irrigatie met effluent mogelijk is zonder veel opname van CEC’s door planten. Dit doen we door inzet van het zelfreinigend vermogen van de bodem, omdat effluent niet rechtstreeks op het oppervlaktewater geloosd wordt. Hiertoe worden subirrigatie/ drainage cycli experimenteel in veldlocaties bestudeerd naast driedimensionale computersimulaties. Ter ondersteuning karakteriseren we de CEC’s in laboratorium- en veldproeven.

Towards utilising livestock manure for mass rearing of houseflies for feed
Prof. dr. L.W. Beukeboom, RUG
De veehouderij veroorzaakt grote druk op landgebruik en is schadelijk voor het milieu vanwege de mestoverschotten. De veehouderij kan insecten inzetten als alternatieve eiwitbron voor vee en voor hergebruik van mestafval. Dit onderzoek ontwikkelt een efficiënte methode om huisvliegenlarven lokaal te kweken op kippen- en koeienmest en de larven aan te bieden als veevoeder. We zullen de voedingswaarden van verschillende mesttypen en huisvlieglarven kwantificeren, risico’s identificeren en kweekcondities optimaliseren met betrekking tot mesttype, temperatuur en seksratio van de vliegenpopulatie. We willen een gesloten kringloop creëren die de duurzaamheid van de veehouderij verhoogt.

Social Innovation for Nutrient re-Cycling and Resource Efficiency(SINCERE)
Dr. M.M. Bakker, WUR
Verwerking van organisch restmateriaal in landbouwgrond kan de bodemkwaliteit verbeteren. Dat leidt  tot een beter bodemleven en lagere mest- en irrigatiebehoeften. Toch zijn agrariërs terughoudend: de kosten zijn relatief hoog, regelgeving werkt belemmerend en baten zijn  onzeker en pas op langere termijn zichtbaar. Dit onderzoek versterkt de link tussen producenten en agrarische afnemers door onduidelijkheden over baten weg te nemen, mogelijke kosten-reducerende factoren te verkennen, en inzicht te geven in de effectiviteit van marketingstrategieën. We ontwerpen een beslissingsondersteunend instrumentarium dat beleids- en financieringsopties, marktstrategieën, bedrijfssystemen en agro-ecologische kenmerken van de regio integreert, om heldere adviezen te genereren voor agrariërs, beleidsmakers en producenten van restmaterialen.

Syngas to High-Value Chemicals
Dr. D.Z. Sousa, WUR
Dit project combineert verschillende microbiologische, chemische en enzymatische processen om vanuit syngas een uitgebreid pallet aan hoogwaardige chemicaliën te produceren. Voor de microbiologische processen gebruiken we mengcultures van anaerobe bacteriën die syngas kunnen omzetten in alcoholen, waaronder butanol en hexanol. Door vervanging of extra toevoeging van specifieke bacteriën kunnen we een nog groter scala alcoholen (onder andere propanol en pentanol) produceren. Al deze alcoholen dienen als uitgangspunt voor verdere (bio)chemische omzetting naar waardevolle chemicaliën zoals 2-ethylhexanol, 2,2-dimethylpropaan en tetramethylcyclobutaandiol (CBDO).

 

Bron: NWO