Ontwerpen voor circulariteit

Het eerste Meerjarig Missiegedreven Innovatieprogramma (MMIP1) draait om het geschikt maken van producten voor hergebruik en recycling. Productinnovaties én systeeminnovaties zijn daarvoor essentiëel.

Het is belangrijk om al in de ontwerpfase van producten en processen de circulariteit mee te nemen. Daarvoor zijn materiaal-, product- en keteninnovaties nodig die voor de juiste kwaliteit en veilig (her)gebruik zorgen, inclusief de bijbehorende logistieke processen. Door gebruik te maken van circulaire ontwerpprincipes zoals modulariteit en het toepassen van de kaders van een Life Cycle Assessment (LCA) en Multicreteria Analyse (MCA) is veel ‘circulaire’ winst te behalen.
Hiervoor zijn systeemanalyses nodig die inzicht moeten geven in grondstoffenketens, gebruikseffecten, hergebruiks- en recyclingefficiënties en de daarmee gepaard gaande inzet van productiemiddelen.

Zes innovatiethema’s

Binnen MMIP1 vallen zes belangrijke kennis- en innovatiethema’s.

1A: Ontwerpprincipes en ontwerptools

Welke aspecten moeten we meenemen om de mate van circulariteit van een ontwerp te bepalen? Voor welke schaarse materialen zijn er alternatieven in de vorm van overvloedige materialen? Hoe komen we tot optimaal circulair ontwerp van producten rekening houdend met levensduur en inzet van grondstoffen en hoe gaan we om met producten met lange levensduur? Een experimenteel onderbouwd en gevalideerd instrumentarium is nodig, dat inzicht geeft in de relaties tussen structuur en eigenschap en tussen structuur en prestatie van (chemische) bouwstenen van circulaire materialen

1B: Safe-by-Design en vermijden van onwenselijke materialen

Hoe vermijden we het gebruik van onbekende of onveilige stoffen? Vaak gaat het om toevoegingen voor specifieke functies in coatings of bulk (waterafstoting, brandveiligheid, conservering, hechting etc.). Vanuit een circulaire gedachtegang is redesign van deze materialen noodzakelijk omdat zij effectief hergebruik of recyclebaarheid in de weg kunnen staan. Dit programma richt zich op generieke en specifieke ontwerpmethoden voor nieuwe veilige circulaire materialen.

1C: Ontwerp voor ontmanteling

Veel samengestelde materialen en producten zijn (nog) niet ontworpen voor recycling. Het resultaat is onder andere betrekkelijk ingewikkelde materialen als laminaten en composieten die niet of met moeite te verwerken zijn. We moeten principes en methodes ontwikkelen om het ontwerp van deze producten te verbeteren.

1D: Modulariteit en refurbishment

Hoe kunnen we producten ontwerpen, maken en organiseren vanuit generieke principes en strategieën, zodat ze modulair opgebouwd en gemakkelijk te vernieuwen (refurbish) zijn? Welke standaarden zijn nodig, maar ook: hoe organiseren we effectieve logistieke processen hiervoor en welke productgroepen hebben prioriteit?

1E: Verlengen levensduur & slim onderhoud

Het verlengen van levensduur is een belangrijk hupmiddel om gebruik van nieuwe grondstoffen te voorkomen, maar ook om materialen en producten beter geschikt te krijgen voor hergebruik of recycling. Slim onderhoud is daarbij een belangrijk hulpmiddel om kosten te drukken. Technologische oplossingen zijn nodig, maar ook gedragsbeïnvloeding is een belangrijk hulpmiddel. Veiligheid voor mens en milieu speelt een belangrijke rol.

1F: Ketenlogistiek

De circulaire economie gaat over de ontwikkeling van nieuwe materiaalstromen. Nieuwe vormen van logistiek zijn daarvoor een belangrijk middel, zowel voor bulkstromen als voor bijvoorbeeld retourstromen van enkelvoudige producten van consumenten. Het gaat daarbij om het slim combineren van aan- en afvoerstromen samen met het optimaliseren van gebruik van energie, milieu-impact en kosten.

Meer weten?

Wilt u meedoen met het programma Ontwerpen voor Circulariteit? Neem dan contact op met programmamanager Navied Tavakolly om de mogelijkheden te bespreken: navied.tavakolly@kia-ce.nl

3 Meerjarige Missiegedreven Innovatie Programma’s