Vermalen mosselschelpen in je 3d-printer

Alexander Pil
14 oktober

Een bloempot en een haarclip uit de 3d-printer, gemaakt van vermalen mosselschelpen, met suiker en alginaat als cruciale bindmiddelen. Mariet Sauerwein maakte twee prototypes en laat daarmee zien dat 3d-(her)printen met lokaal verkregen duurzame en natuurlijke grondstoffen een haalbare optie is in een circulaire economie. Dit vraagt echter wel om een heel andere kijk op het ontwerpproces. De ontwerpster promoveert op woensdag bij de TU Delft.

Hoewel er veel optimisme is over het gebruik van 3d-printen om de transitie naar een circulaire economie te stimuleren, zijn er nog maar weinig toepassingen van 3d-printen die een circulaire economie ook daadwerkelijk ondersteunen en mogelijk maken. Ontwerp in een circulaire economie streeft namelijk naar behoud van waarde van producten en materialen in het economisch systeem. Dit kan worden bereikt door levensduurverlenging, of door hoogwaardig hergebruik en herstel van producten of materialen.

Een materiaal dat in Nederland bijvoorbeeld veel voorhanden is, zijn mosselschelpen. Jaarlijks wordt in Nederland 55 miljoen kilo mosselen geoogst. Daarvan blijft 20 miljoen kilo afval over. Wat als je die berg materiaal nuttig kunt gebruiken, en zelfs hergebruiken? Sauerwein onderzocht wat er nodig is om dit soort nieuwe materialen te kunnen inzetten bij 3d-printen, en deed dat door te experimenteren met materialen, prototypes te ontwerpen en daadwerkelijk te produceren.

Een belangrijke voorwaarde voor praktisch gebruik in een circulaire economie is dat de gebruikte producten en materialen zonder kwaliteitsverlies kunnen worden hergebruikt. In dit geval kunnen de prototypes zonder kwaliteitsverlies eenvoudigweg worden opgelost tot een pasta die weer te gebruiken is in de 3d-printer. De belangrijkste vondst van Sauerwein was dan ook het bindmiddel. De verbindingen die met de mosselschelpen en het alginaat worden gemaakt, zijn volledig omkeerbaar, en dus te hergebruiken voor een ander productontwerp zonder kwaliteitsverlies. Daarnaast worden met alginaat geprinte objecten buigbaar wanneer ze nat worden, wat weer nieuwe mogelijkheden biedt voor bijvoorbeeld een haarklem die precies naar je hoofd gevormd is.

 advertorial 

Keynote by ASML during the Digital Twin Conference

On 4 November, the online Digital Twin Conference will take place. The keynote by Ignacio Alonso and Helen Kardan will introduce ASML’s vision and dream for digitalization of ASML’s Twinscan products, an enabler for future societal and industrial progress. Get your online ticket now to receive access to the livestream and the presentation videos (on demand).

Levenscyclus en ontwerpen

Dit vraagt volgens de promovendus wel om een andere kijk op ontwerpen en op de levenscyclus van een product. Je zult bij het ontwerp al rekening moeten houden met de vraag hoe straks producten en materialen weer opnieuw gebruikt kunnen worden.

Naast de herprintbare materialen van mosselschelpen, illustreert Sauerwein dit met de prototypes van een lamp en vaas met omkeerbare 3d-geprinte verbindingen. ‘Ze zijn uit dezelfde panelen gemaakt, maar door de 3d-geprinte verbindingen hebben ze toch hun eigen ontwerp. Deze bevindingen zijn interessant voor ontwerpers, omdat ze de mogelijkheid geven tot meer vrijheid in vormgeving voor productdesign in een circulaire economie.’