Scriptiebank overzicht

In mijn scriptie (thesis) deed ik een experimentele studie naar wat de invloed van het mengen van verschillende polyolefinen is op hun producten gevormd uit pyrolyse. Ik heb de meestgebruikte plasticsoorten gepyrolyseerd in een gloednieuwe bench-scale continue pyrolyse-unit en dan alle resultaten geanalyseerd. Ik kwam tot de conclusie dat, onder deze specifieke condities, het mengen van verschillende plastic soorten geen invloed had op het pyrolyseproces. Dit is een veelbelovend resultaat voor de toekomst van de chemische recyclage.

Afvalwaterzuiveringsinstallaties staan onder toenemende druk. Ze kampen met een
beperkte capaciteit, een hoog energieverbruik en de noodzaak om extra chemicaliën
toe te voegen om stikstof te verwijderen. Tegelijkertijd hebben rioleringssystemen hun
eigen problemen, zoals geuroverlast, aantasting van leidingen en de uitstoot van
broeikasgassen. Om deze problemen aan te pakken, voegen waterbeheerders vaak
nitraat of ijzerzouten toe, maar deze oplossingen zijn op lange termijn niet duurzaam.
Een veelbelovender en duurzamer alternatief is het gebruik van genitrificeerde urine.
Dit is urine waarbij de stikstof al is omgezet naar nitraat. Deze nitraatrijke vloeistof kan
rechtstreeks in de riolering worden gedoseerd. Zo helpt het om geurhinder en corrosie
tegen te gaan, terwijl het ook de stikstofbelasting op de zuiveringsinstallatie verlaagt.
Maar hoe reageren de micro-organismen in de riolering op deze aanpak?
Deze thesis onderzoekt hoe goed verschillende bacteriën nitraat verwijderen wanneer
ze koolstof (uit acetaat), sulfide of beide als energiebron ter beschikking hebben. Uit
de testen bleek dat koolstofverwerkende bacteriën (heterotrofen) nitraat het snelst
verwijderen. Bacteriën die sulfide gebruiken (autotrofen) zijn trager, maar presteren
beter als ze zijn aangepast aan zwavelrijke omstandigheden. Wanneer zowel koolstof
als sulfide aanwezig is, krijgen de heterotrofen de overhand. In plaats van samen te
werken, bleken de twee groepen bacteriën juist te concurreren om dezelfde
voedingsstof: nitraat.
Daarnaast werd onderzocht hoe waterstofsulfide (H₂S), een stinkend en giftig gas, de heterotrofe bacteriën beïnvloedt. Zelfs kleine hoeveelheden kunnen het proces al
remmen, al hangt het effect sterk af van de timing en eerdere blootstelling van de
bacteriën aan H₂S.
Tot slot werd berekend hoeveel nitraat nodig is om geur- en corrosieproblemen in de
riolering effectief te bestrijden. Een simulatie van een appartementsgebouw met 100
bewoners liet zien dat genitrificeerde urine op zichzelf al voldoende is om de juiste
omstandigheden in de riolering te behouden, dit zonder dat extra chemicaliën nodig
zijn.
Kortom, dit onderzoek geeft meer inzicht in hoe rioolmicroben samenwerken (of juist
niet), en laat zien hoe we onze eigen afvalstromen, zoals urine, slim kunnen inzetten
om afvalwatersystemen efficiënter, duurzamer en toekomstbestendiger te maken.

Wat vandaag een innovatieve uitdaging lijkt – het hergebruik van materialen – was tot het midden van de 20ste eeuw een vanzelfsprekende praktijk in de bouwsector. Pas daarna raakte dit hergebruik steeds versnipperd en minder goed georganiseerd. Cruciale momenten in dit proces zijn de opslag en verkoop van materialen tussen afbraak en hergebruik. Juist in die tussenfase wordt het zichtbaar hoe hergebruik in de praktijk werd georganiseerd en wie erbij betrokken was.

Deze scriptie toont aan hoe opslag en verkoop van afbraakmaterialen historisch gezien systematisch werden georganiseerd. Naast grote stadsdepots en private depots, werden ook toevallige open ruimtes benut om afbraakmaterialen op te slaan. Vaak werden gerecupereerde materialen zelfs rechtstreeks gesorteerd op de afbraakwerf. Dit vergemakkelijkte het uiteindelijke doel, efficiënte en snelle verkoop van gerecupereerde materialen.

Het historische hergebruiksproces waarbij elke open plek in de stad als potentiële opslagruimte diende, kan inspiratie bieden voor hedendaagse circulaire hubs en logistieke modellen. De scriptie benadrukt bovendien dat uitdagingen rond opslag en verkoop niet onderschat mogen worden. Uit analyse van historisch hergebruik blijkt namelijk dat opslag en verkoop een onmisbare rol speelden. Zodra deze processen veranderden, verdween het systematische hergebruik.

Naast de hergebruiksprocessen maken ook de betrokken stakeholders duidelijk waarom materialen systematisch werden hergebruikt. Ze deden dit om economische, pragmatische of kunsthistorische redenen. Zo ging de stad bijvoorbeeld systematisch tewerk met regelgeving en stadsdepots voor het behoud erfgoedelementen. Aannemers daarentegen, waren vooral op zoek naar de meest winstgevende manier om een afbraakproject te organiseren. Ook kleinere spelers droegen bij aan de waardering van hergebruiksmaterialen. Antiquairs zochten bijvoorbeeld naar elementen die zij aan een cultureel cliënteel konden verkopen, een praktijk die vandaag nog steeds herkenbaar is op rommelmarkten en in antiekwinkels.

Met een vernieuwend analytisch kader onderzoekt deze scriptie de circulariteit van hergebruiksmaterialen. Door processen en actoren in kaart te brengen, wordt duidelijk hoe we afbraakmaterialen kunnen leren herwaarderen. De studie biedt daarmee belangrijke inzichten in de evolutie van een historisch circulaire bouwsector naar de huidige stand van zaken.

Door te begrijpen hoe hergebruik vroeger structureel was georganiseerd, krijgen we ideeën om dit opnieuw een vanzelfsprekende plaats te geven in de bouwsector van de toekomst.

While the extraction of metals is essential for sustainable energy technologies, they pose environmental challenges due to the toxic materials used in their production and the hazardous waste they generate. The presence of waste containing metals and organic compounds on Earth is increasing, and Europe holds large amounts of metals locked up in industrial process residues, such as tailings, metallurgical sludges, slags, dust, and ashes. The waste or secondary material may contain critical raw materials and base metals with application in the energetic transition. These factors highlight the urgent need for effective recycling practices to manage mine waste and recover valuable secondary raw materials, addressing both environmental and economic challenges.

This thesis investigates the optimal conditions for effective bioleaching of pyrite mine wastes and modern slags from the Achada do Gamo Sulfur factory in the São Domingos Mine area, focusing particularly on Manganese and Zinc recovery to address sustainability concerns. Using Response Surface Methodology (RSM), the study evaluates the impact and relationship between pulp density, initial pH, and initial ferrous iron concentration evaluated through a Box-Behnken design (BBD). Direct bioleaching experiments were conducted on altered and crushed pyrite, pyrite ashes, and modern slags using a thermophilic microbial culture consisting of Sb. thermosulfidooxidans, L. ferriphillum, and At. caldus (SLA), which utilized elemental sulfur and ferrous iron as energy sources, driving the oxidation of ferrous to ferric iron and the conversion of sulfur to sulfuric acid in the leaching medium.

Results showed that SLA culture is less effective bioleaching in pyrite wastes than slag, although ORP measurements indicated microbial iron oxidation for all materials. This study successfully optimized the recovery of metals from slag samples, indicating a maximum efficiency of metal solubilization under the conditions of 2.32% (w/v) solid load, pH 1.90, and ferrous iron supplementation of 60 mM. The maximum metal recovery achieved was 86.9% Zn, 81.4% Mn, 65% Cu, and 66.4% Co.

For crushed pyrite, under the conditions of pH 1.66, 54 mM supplementation of iron and 2% (w/v) pulp density was estimated to achieve moderate to high recovery of Mn (>53.8%) and Zn (>8.0%). However, the values obtained were not within the 95% confidence interval and the null hypothesis could not be rejected, indicating the proposed model does not apply to the practical application; consequently, an optimized condition was not defined. The application of the same conditions obtained in the model for crushed pyrite was applied to pyrite ash material, which did not result in satisfactory results. Hence, to better recover metals from pyrite ashes and crushed pyrite, further optimization is needed.

Hoe ging Gent tussen 1960 en 1980 met haar afval om? Als een groeiende afvalstroom van meer divers afval, de stad voor problemen op ecologisch, ruimtelijk en maatschappelijk vlak stelde?

Bij de ontzilting van zeewater worden er grote volumes zeewater opgepompt en behandeld. De microplastics aanwezig in het opgepompte zeewater ondergaan deze filtratiestappen ook en deze scriptie is het verslag van onderzoek naar het gedrag van de microplastics doorheen deze stappen en naar het potentieel om ze uit de afvalstromen van deze installaties te verwijderen.

Dit onderzoek kadert in de transitie van een lineaire naar een duurzame circulaire polycarbonaat economie. Base-gekatalyseerde methanolyse wordt naar voor geschoven als de meest geschikte chemische recyclagemethode voor bisguaiacol-gebaseerde polycarbonaten.

Het effect van schaaldierafval en micro-organismen op de slateelt. Hoe het recycleren van een afvalstroom onze landbouw milieuvriendelijker kan maken en de rol van micro-organismen in dit proces.

Recovering metals from effluents is imperative to decrease the environmental impact and afford potential supply sources. However, microbial treatments can do more than only retrieving metals from solution, but also mediate the production of valuable products for the nanotechnology market. That is really an achievement! Here, research was conducted to promote metal recovery as metallic nanoparticles (NPs) with potential valorization in a green chemistry approach.

Aminozuren, afkomstig van biomassa, slachtafval of andere zijstromen, kunnen aardolie en -gas vervangen als hernieuwbare grondstof. In deze masterthesis worden katalytische strategieën onderzocht om aminozuren te deoxygeneren naar amines.

Fosfor en fosfaat, voornamelijk afkomstig van fosfaatrots, zijn essentieel voor planten, dieren, mensen en voor de landbouw. Vanwege de nakende uitputting van fosfaatrots, was het doel van deze studie het optimaliseren van de extractie en herwinning van fosfor uit pluimveemestverbrandingsassen en uit beendermeel. De herwonnen fosfor moest optimaal zijn voor gebruik als meststof in de landbouw.

Valorisatie van organisch afval voor een meer rendabele en duurzame bio-economieDe voorlopige achterstand van de bio-gebaseerde op de petrochemische industrie is, naast de duurdere grondstoffen, te wijten aan een aantal uitdagingen waar de bio-gebaseerde industrie mee worstelt. De competitiviteit wordt kunstmatig in stand gehouden door subsidiëring en er rijzen vragen over het gebruik van landbouwgrond voor de productie van materialen en brandstof. Bovendien wordt bij het verwerken van biomassa een grote hoeveelheid afvalwater geproduceerd, die een aanzienlijke fractie van de biomassa bevat.

Dirty AntwerpA transition to a more qualitative way of life is made possible by technological solutions and behavioural changes, but an effective change is possible only if they are led by a transformation of the physical characteristics of the city through urban design (Frey, 1999).Zoals Hildebrand Frey schrijft in ‘Designing the city: towards a more sustainable form’ (1999) kan de overgang naar een meer kwalitatieve manier van leven mogelijk gemaakt worden door technologie, verandering van gedrag, maar voornamelijk door het ontwerpen van onze stedelijke omgeving.

U rijdt toch ook op groene diesel? Een nieuwe productieroute blootgelegdBussen die rijden op waterstof, hybride wagens, de exotische BMW i8 of een snelle Tesla… Meer en meer worden we geconfronteerd met “groene” alternatieve voertuigen. Maar ook binnen 60 jaar zal nog de helft van alle transport gebeuren met behulp van vloeibare brandstoffen.

Ionische vloeistoffen: honingachtige producten voor een groene industrie‘Chemische rommel’, ‘kankerverwekkende brol’ en ‘gevaarlijke fabrieken’ zijn niet eens de meest extreme termen die reeds gebruikt zijn om de chemische industrie te omschrijven. Het is inderdaad waar dat deze branche, niet geheel onterecht, met een zeer milieuonvriendelijk imago verveeld zit. Maar sommige processen kunnen aanzienlijk groener gemaakt worden door het gebruik van speciale oplosmiddelen: ‘ionische vloeistoffen’.

Waterzuiverende biotechnologie: Some like it hotEen ideale zomerdag heeft voor vele mensen een temperatuur van 25 tot 30 °C. In de microbiële wereld zijn er echter gemeenschappen die houden van 45 °C en meer. Deze micro-organismen worden onder meer gevonden in natuurlijke warmwaterbronnen of composthopen. Door gelijkaardige processen in deze natuurlijke omgevingen en in waterzuiveringsinstallaties, kunnen deze thermofiele micro-organismen ook voor de laatstgenoemde toepassing gebruikt worden.

Red mud: afvalproduct of bron van kostbare metalen?De huidige generatie wetenschappers denkt meer toekomstgericht dan vroeger. Voornamelijk op vlak van milieu gebeurt er heel wat onderzoek. Zo zijn er heel wat afvalstromen (afkomstig van industriële processen) die schadelijk zijn voor het milieu. Zo kunnen (toxische) metalen de omgeving vervuilen of kan de zuurtegraad van de afvalstromen negatieve gevolgen hebben voor het milieu. 'Red mud' is zo'n afvalproduct, welk afkomstig is van het productieproces van aluminiumoxide, de voorloper van aluminium.

De toekomst van waterzuivering: plasmaontlading!Conventionele waterzuiveringsinstallaties zijn zelden uitgerust voor de verwijdering van micropolluenten. Als het gaat over micropolluenten, wordt er vaak gedacht aan de vervrouwelijking van het aquatisch leven door restanten van bijvoorbeeld de anticonceptiepil. Er zijn echter een tal van andere oorzaken waardoor micropolluenten in het afvalwater terecht komen. Denk maar aan pesticiden, oppervlakte-actieve stoffen en afvalstromen van de industrie.

Wat hebben een microscopische spons en een nano-honingraat met elkaar gemeen?Je lichaam is een ongelofelijk complex netwerk van chemische reacties dat werd ontwikkeld door de natuur. Het bestaat uit biljoenen cellen, waarin constant talloze biochemische reacties plaatsvinden. Chemisten laten zich graag inspireren door de natuur om nieuwe reacties en materialen te ontwikkelen. Ik zal in dit artikel dan ook regelmatig verwijzen naar de inspiratie van de natuur.Deze thesis gaat over de synthese en toepassingen van poreuze materialen.

Afval, het parfum van de toekomstEven opfrissen en een vers geperst fruitsapje. Voor heel wat Vlamingen het verloop van de ochtend.  Verassend genoeg slechts één hoofdproduct nodig voor dit alles: de citrusvrucht.AFVAL, DE NIEUWE GRONDSTOFSteeds meer bedrijven zetten vandaag in op de verwerking van afval. Slogans als “afval bestaat niet” en “toonaangevend in duurzaam afvalbeheer” beheersen meer en meer de huidige industrie. Dit alles kadert in de toenemende groene gedachtegang van de maatschappij.

Een schakel in het sluiten van de stikstofkringloopDe mestproblematiek in Vlaanderen is alom bekend. Stikstof (N) komt op de velden terecht via onder andere ammonium in kunstmeststoffen en wordt slechts gedeeltelijk opgenomen door de gewassen, die N inbouwen in eiwitten. De overige fractie wordt uitgespoeld naar het oppervlakte- en grondwater, waardoor de milieukwaliteit wordt aangetast. Daarnaast kan je je afvragen of we de opgenomen N in gewassen ook effectief volledig consumeren. Het antwoord is neen, helemaal niet.

Alcohol en auto’s: een gevaarlijk efficiënte mixUiteraard blijft rijden onder invloed onaanvaardbaar, maar als het van de vakgroep vervoerstechniek aan de Gentse universiteit afhangt dan worden alcohol en personenauto’s in de toekomst onlosmakelijk aan elkaar verbonden. Lichte alcoholen zijn namelijk een veelbelovend en duurzaam alternatief voor de huidige benzine. Wanneer u morgen benzine in uw wagen tankt dan zit daar reeds tot 5% ethanol bij. In Brazilië wordt alcohol zo al sinds de jaren ’70 gebruikt als alternatief voor de fossiele brandstoffen.

1,3-propaandiol productie door elektrisch gestuurde bacteriënEen diversiteit aan bacteriën kunnen elektronen afgeven aan of opnemen uit een elektrische stroom. Onderzoek naar deze zogenoemde bio-elektrochemische systemen toont aan dat bacteriële productieprocessen kunnen gestuurd worden, gebruik makend van elektriciteit. Eén van deze processen is de omzetting van het economisch laagwaardige glycerol naar 1,3-propaandiol (1,3-PDO), een grondstof in de polymeerindustrie. Het blijkt dat een pure cultuur van een gemodificeerde C.

Primair schooltje in Senegal kookt op organisch afvalHet primaire schooltje ‘Les Cajoutiers’ in Warang, een vissersdorp in Senegal, was op zoek naar een alternatieve energiebron om dagelijks warme maaltijden te bereiden voor de leerlingen. De directie klopte daarvoor aan bij de Xios - Hogeschool in Limburg. Tijdens mijn bachelorproef ging ik de verschillende mogelijkheden na en de productie van biogas genoot hierbij de voorkeur. Naast het gevormde gas, wordt ook een vruchtbare reststroom verkregen en worden afvalstromen verwerkt. Biogas wordt verkregen uit de anaerobe vergisting van biomassa.

Ruimte voor energie in Vlaanderen.
Nadruk op hernieuwbare energiebronnen
 
Elke menselijke samenleving wordt sterk bepaald door de energiebronnen waarover ze beschikt. Energie, onder de vorm van arbeid, elektriciteit of warmte, speelt een cruciale rol in de wereld en in alle momenten van het dagelijks leven.