Biopolymeren: Vervanging van materialen ter verduurzaming

Marie-Laure Piedboeuf - Process and Material Engineer
Marie-Laure Piedboeuf
Material and Process Engineer - Schréder

Duurzaamheid heeft altijd centraal gestaan bij alles wat we doen bij Schréder. We hebben onze producten altijd gemaakt om lang mee te gaan, lang voordat duurzaamheid een veelbesproken onderwerp werd; armaturen die meer dan 20 jaar geleden werden gemaakt, doen het nog steeds goed. In Zaragoza, Spanje, installeerde het stadsbestuur al in 2002 meer dan 65 verlichtingscombinaties van Hernandez/Fernandez. Meer dan twee decennia later hebben we ze opgewaardeerd met een LED-unit en -optiek, wat een aanzienlijke energiebesparing van 78% opleverde en tot 91 ton CO2-uitstoot voorkwam - terwijl deze stijlvolle armaturen, die nog steeds in uitstekende staat verkeerden, intact bleven.


We maken deel uit van de circulaire economie en hebben onze eigen koolstofvoetafdruk aanzienlijk verkleind, terwijl we ook onze klanten helpen hun voetafdruk te verkleinen. Wanneer we een product ontwerpen, denken we na over elke fase van de levenscyclus, van waar de grondstoffen vandaan komen tot hoeveel energie het verlichtingssysteem gebruikt tijdens zijn levensduur en wat er gebeurt aan het einde van de levensduur. Tijdens elke fase proberen we afval en het verbruik van hulpbronnen tot een minimum te beperken. Om meer te lezen over onze algemene strategie, download hier ons Duurzaamheidsrapport 2023.

Eén gebied dat een enorm verschil kan maken is de grondstoffen die we gebruiken om onze armaturen te produceren. Sinds ik eerder dit jaar bij Schréder ben komen werken, hebben we onderzocht wat we gebruiken, hoe we het gebruiken en welke veranderingen we kunnen doorvoeren waar we allemaal baat bij hebben. Een armaturen is een ingewikkelde machine met tientallen onderdelen die gemaakt kunnen zijn van aluminium, glas, verschillende composieten en een hele reeks kunststoffen op fossiele basis, dus de keuzes kunnen ingewikkeld zijn. In deze blog vertellen we over recente innovaties in de productie van biopolymeren en hoe we deze materialen in onze producten integreren.
 

Het begint met planten

Telkens als we aan een project beginnen, denken we na over alle verschillende materialen die er op de markt zijn. Welke materialen kunnen worden gebruikt voor onze producten? Voor wat voor soort toepassing wordt het gebruikt? Wordt het een rotonde in een stadscentrum, een tunnel, een snelweg?

We gebruiken kunststoffen in armaturen voor verschillende functies. Ze hebben specifieke optische eigenschappen in lenzen en beschermers, terwijl ze duurzaamheid en schokbestendigheid bieden in behuizingen en beschermkappen. Ik heb de leiding over het validatieproces waarbij we nieuwe materialen testen om te zien of ze bestand zijn tegen de zware eisen van buitenverlichting. Een geschikte optie die we hebben gevonden zijn biopolymeren.

Een kunststof wordt over het algemeen gedefinieerd als een biopolymeer als het ofwel biobased, biologisch afbreekbaar of beide is.

European Bioplastics

In tegenstelling tot traditionele kunststoffen, die gemaakt worden van fossiele brandstoffen en er miljoenen jaren over doen om afgebroken te worden, vormen biopolymeren een hele familie materialen met verschillende eigenschappen en toepassingen. Je kunt er hier meer over te weten komen, maar een kunststof wordt over het algemeen gedefinieerd als een biopolymeer als het ofwel biobased, biologisch afbreekbaar of beide is. Biopolymeren zijn afgeleid van planten zoals maïs, suikerriet of cellulose. Biologisch afbreekbaar betekent dat het plastic afbreekt in natuurlijke stoffen zoals water, kooldioxide en compost zonder kunstmatige toevoegingen.

Voor de behuizing hebben we een biobased polypropyleen (PP) getest, vergelijkbaar met het polypropyleen dat in de auto-industrie wordt gebruikt. Auto's en straatverlichting moeten bestand zijn tegen de elementen, dus sterke kunststoffen die UV-blootstelling en extreme temperaturen aan kunnen zijn geschikt voor deze toepassing.

Voor de lenzen en protectors hebben we biobased polymethylmethacrylaat (PMMA) en biobased polycarbonaat (PC) getest, die een aanzienlijke CO2-reductie bieden met behoud van dezelfde hoge technische prestaties. En in de FRIZA GEN2-armatuur zullen we de plastic deksel vervangen door een biopolymeer, waardoor de CO2-uitstoot van dit onderdeel met 60% wordt verminderd. Bovendien zal de transparante beschermkap ook gemaakt worden van biobased PC.

We hebben samengewerkt met leveranciers om plantaardige, bio based versies van deze twee kunststoffen te vinden. Het proces beginnen met planten in plaats van fossiele brandstoffen maakt een enorm verschil: deze bio based alternatieven hebben het potentieel om onze uitstoot van broeikasgassen met wel 60% te verminderen.

THE FRIZA GEN2 has a biobased protective cover to reduce its environmental footprint
De nieuwe FRIZA GEN2 zal een bioplastic cover en protector hebben, waardoor de ecologische voetafdruk aanzienlijk wordt verkleind.

 

Het eindigt met een nieuw begin

De andere belangrijke overweging bij het kiezen van plastic is het einde van de levensduur. Net als het begin hangt dit af van waar het plastic voor gebruikt gaat worden. In sommige sectoren, zoals voedselverpakkingen, is het de bedoeling om plastic te kiezen dat biologisch afbreekbaar is, maar niemand zal zijn oude straatlantaarns op de vuilnisbelt of in zee gooien (hopen we!). Voor ons ligt de prioriteit bij het vervangbaar maken van onderdelen om de levensduur van de producten van onze klanten te verlengen en verder, bij het recyclen van kunststoffen. Gerecyclede kunststoffen kunnen een kleinere ecologische voetafdruk hebben dan nieuwe kunststoffen, waarbij het materiaal vers uit de aarde wordt gehaald.

We kiezen ervoor om kunststoffen te gebruiken die ofwel mechanisch gerecycled kunnen worden - waarbij ze omgesmolten en opnieuw gebruikt worden - of chemisch gerecycled. Chemische recycling verandert de fysieke structuur van plastic afval zodat het op verschillende manieren kan worden hergebruikt. Het kan meer energie kosten dan conventionele mechanische recycling, maar vergeleken met het winnen van nieuwe fossiele brandstoffen uit de aarde om nieuw plastic te maken, zal het gebruik van dit materiaal nog steeds de CO2-voetafdruk verminderen. Elk plastic dat we gebruiken, of het nu fossiel of biopolymeer is, kan worden gerecycled.

Bioplastics zijn meestal duurder dan conventionele plastics. Tegelijkertijd zijn veel van onze klanten steden die zich inzetten om klimaatverandering tegen te gaan, als lid van C40 of met hun eigen routekaarten. Omdat onze klanten zich inzetten om betere keuzes te maken in alles, van afvalbeheer tot verkeersmanagement, investeren ze graag in groenere verlichtingsoplossingen.

Street lights in Zaragoza are still in excellent condition, 20 years after installation, illustrating their robustness
We hebben onze armaturen altijd gebouwd om lang mee te gaan en na 20 jaar zijn de Hernandez/Fernandez ensembles in Zaragoza nog steeds in uitstekende staat.


Duidelijk een klassieker

Biopolymeren zijn het volgende hoofdstuk in ons duurzaamheidsverhaal, maar laten we de klassiekers niet vergeten. Glas en aluminium, die we ook gebruiken, worden op grote schaal gerecycled. Daarnaast kunnen we vaak moderne LED-verlichting inbouwen in bestaande armaturen, zoals we hebben gedaan in de iconische Rue de Rivoli in Parijs.

Dus terwijl we nadenken over de kunststoffen die we gebruiken, is het de moeite waard om op te merken dat veel elementen zijn gemaakt van andere materialen, die ook kunnen worden hergebruikt en gerecycled. Welk armatuur de klant ook kiest, ze kunnen er zeker van zijn dat Schréder het zo "groen" mogelijk zal maken.
 

Over de schrijver
Marie-Laure is begin 2024 bij Schréder komen werken met uitgebreide ervaring in chemie en materiaalkunde. Haar taak is het onderzoeken, testen en valideren van de grondstoffen die in alle Schréder armaturen worden gebruikt. Naast de prestaties van de materialen geeft ze prioriteit aan afvalvermindering en duurzaamheid. Ze werkt samen met onze teams voor productontwerp en levenscyclus om de beste materialen te selecteren om onze productieprocessen te optimaliseren en de volgende generatie duurzame verlichtingsoplossingen te ontwikkelen voor elke specifieke ruimte. Marie-Laure helpt ervoor te zorgen dat onze armaturen voldoen aan de hoogste normen op het gebied van technologie, functionaliteit en milieuprestaties.

Kom in contact met Marie-Laure op LinkedIn