Scriptiebank overzicht

De bouwsector is verantwoordelijk voor ongeveer 40% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen, waardoor de interesse in circulaire en biogebaseerde bouwmaterialen toeneemt. Hergebruikt constructiehout wordt beschouwd als een veelbelovend alternatief voor conventionele materialen zoals beton en staal, vanwege het potentieel om de ingebedde koolstofuitstoot te verminderen en atmosferische koolstof tijdelijk op te slaan. De klimaatimpact van hout hangt echter sterk af van de manier waarop biogene koolstof wordt gemodelleerd binnen een levenscyclusanalyse (LCA).

Deze thesis onderzoekt de klimaatimpact van hergebruikt constructiehout met behulp van een dynamische levenscyclusanalyse (DynLCA). Vijf veelgebruikte Europese houtsoorten werden onderzocht aan de hand van verschillende allocatiemethoden en twee benaderingen voor het modelleren van biogene koolstof: de groeibenadering (growth approach) en de hergroeibenadering (regrowth approach). Daarnaast werd via gevoeligheidsanalyses onderzocht welke invloed dichtheid, rotatieperiode, hergebruikscenario's en aannames over de levensduur hebben.

De resultaten tonen aan dat de keuze van allocatiemethode en de benadering voor het modelleren van biogene koolstof de grootste invloed hebben op de berekende klimaatimpact. Afhankelijk van de gekozen methode kan exact hetzelfde houten element zowel een sterk negatieve als een positieve klimaatimpact vertonen. Groeigebaseerde benaderingen leiden over het algemeen tot lagere impacts doordat de koolstofopname onmiddellijk als klimaatvoordeel wordt meegerekend, terwijl hergroeibenaderingen conservatievere resultaten opleveren. Van de onderzochte gevoeligheidsparameters hadden levensduur en rotatieperiode de grootste invloed, doordat zij bepalen wanneer koolstofstromen plaatsvinden. Dichtheid leidde tot meer proportionele veranderingen, terwijl hergebruikprocessen slechts een beperkt aandeel van de totale impact veroorzaakten.

De studie toont aan dat een dynamische levenscyclusanalyse de interpretatie van hergebruikte houtconstructies aanzienlijk verandert ten opzichte van conventionele statische benaderingen. Methodologische keuzes rond de timing en allocatie van biogene koolstof bepalen uiteindelijk of deze koolstof wordt beschouwd als een klimaatvoordeel of als een klimaatlast.

Deze masterproef onderzoekt hoe keratine uit veren kan worden verwerkt tot een nieuw materiaal. Commercieel keratinepoeder uit eendenveren werd gecombineerd met twee chemische verbindingsmiddelen: glutaaraldehyde en genipine, een natuurlijke stof uit fruit. Beide stoffen verbonden de korte eiwitfragmenten tot samenhangende films. Glutaaraldehyde leverde sterkere, minder rekbare films op. Met genipine ontstonden donkerblauwe, buigzamere films, waarvan de sterkte en taaiheid toenamen bij een hogere geteste concentratie. Hoewel de films nog gevoelig zijn voor water, toont het onderzoek aan dat versnipperde verenkeratine opnieuw een vast materiaal kan vormen. Dit biedt een vertrekpunt voor de verdere ontwikkeling van biogebaseerde materialen.

Deze masterproef onderzoekt het potentieel van bonenstengels, een landbouwreststroom, als grondstof voor biogebaseerde isolatiematerialen. Voor de productie van het isolatiemateriaal werd gebruik gemaakt van een nat productieproces. Dit proces benut de natuurlijke bindingseigenschappen van de vezels, waardoor een stevige isolatieplaat kan worden geproduceerd zonder toevoeging van een synthetisch bindmiddel. Aangezien dit proces al op industriële schaal wordt toegepast voor de productie van houtvezelisolatieplaten, werd het laboproces eerst geoptimaliseerd op basis van houtwol. Met een eenvoudige combinatie van koken, kort persen en drogen konden houtvezelisolatieplaten met lage thermische geleidbaarheid en hoge sterkte worden geproduceerd. Om vervolgens de geschiktheid van bonenstengels binnen dit proces te onderzoeken, werden verschillende voorbehandelingstechnieken toegepast. Ovendrogen en luchtdrogen werd vergeleken. Daarnaast werd het effect van een extra reinigings- of extrusiestap geanalyseerd. Alle onderzochte fracties van bonenstengels toonden potentieel. Rekening houdend met materiaalprestaties, praktische haalbaarheid en milieu-impact kwamen luchtgedroogde ongereinigde bonenstengels naar voren als meest belovende optie. De toevoeging van houtvezels of vlaslemen verbeterde de praktische haalbaarheid zonder de algemene prestaties negatief te beïnvloeden.

Naast het aantonen van het potentieel van bonenstengels als isolatiegrondstof, onderstreept deze thesis het bredere potentieel van landbouwreststromen om bij te dragen aan een duurzamere bouwpraktijk, gebaseerd op lokale en biologisch afbreekbare materialen.

Deze scriptie onderzoekt hoe bestaande organische onderwijspractica aan de Quy Nhon University (Vietnam) veiliger en duurzamer kunnen worden herontworpen. Een bestaand Excel-gebaseerd risicoanalyse-instrument werd hiervoor uitgebreid met een functionele analyse van de chemicaliën en het gebruik van Hansen solubility parameters (HSP) voor solventselectie. Uit een screening van 98 experimenten werden de meest risicovolle proeven geselecteerd, waarna voor drie hoog-risico experimenten succesvol veiligere alternatieven werden voorgesteld en geëvalueerd. De studie toont aan dat gevaarlijke reagentia en solventen effectief vervangen kunnen worden, waarbij een optimale afweging wordt gemaakt tussen een lagere gevarenscore, materiaalefficiëntie (atoomeconomie), kostprijs en het behoud van de didactische waarde.

Stedelijke kantoorgebouwen uit de vorige eeuw bereiken massaal het einde van hun levenscyclus. Slopen lijkt vanzelfsprekend, maar is dat wel zo slim? Een samengestelde strategie die renovatie-ontwerp en kwantificatie van milieu-impact combineert, toont dat behoud niet alleen beter is voor onze klimaatdoelstellingen, maar ook een kans biedt om woningen, publieke ruimte en levendigheid terug te brengen in de stad.

Het beheer van veengebied De Zegge genereert jaarlijks een aanzienlijke hoeveelheid natuurmaaisel, die tegen hoge kosten wordt afgevoerd naar composteringsinstallaties. Tegelijkertijd wordt natuurmaaisel in Vlaanderen erkend als biomassareststroom met circulair potentieel. Deze masterproef onderzoekt welke circulaire waardeketens toepasbaar en rendabel zijn voor De Zegge.
De jaarlijkse maaiselopbrengst wordt geschat op 94,5 ton droge stof. Een brede inventarisatie brengt tien mogelijke waardeketens rond natuurmaaisel in beeld, waarbij de ketens rond veenvrije potgrond, grasisolatie en graspapier het meeste perspectief bieden. Ook is er toekomstpotentieel voor boerderijcompostering, zodra het nieuwe wettelijk kader hiervoor wordt uitgerold. Belangrijke knelpunten voor circulaire inzet van natuurmaaisel zijn biologische stabilisatie, een efficiënte logistiek en de ontwikkeling van verdienmodellen die aantrekkelijk zijn voor alle partijen binnen een strikt en complex regelgevend kader. De vier geselecteerde waardeketens demonstreren echter voldoende technologische maturiteit, ecologische meerwaarde en economisch potentieel om deze knelpunten te overkomen.

Bouwen en gebouwen hebben een grote impact op het leefmilieu. Als grootgrondbezitter en universiteit heeft de Universiteit Gent een voorbeeldrol te spelen. In deze masterproef wordt onderzocht hoe duurzaam de UGent bouwt en wat er beter kan.

Dit werk omvat een levenscyclusanalyse van een proces voor de rechtstreekse koppeling van methaan tot ethyleen. Hierin wordt de focus gelegd op de CO2-uitstoot van het proces en deze wordt vergeleken met de milieu-impact van alternatieve methodes voor de productie van ethyleen.

Door water te vervangen door ethyleenglycol als een van de vloeistoffasen bij solventextractie, kan een efficiëntere scheiding van zeldzame aarden verkregen worden. Het scheiden van yttrium en europium, twee zeldzame aarden die terug te vinden zijn in lampfosforen, is het doel van het beoogde extractieproces.

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.

Het proces voor de directe valorisatie van biomassa, meer bepaald hout, tot lichte nafta-alkanen wordt bestudeerd. Deze lichte nafta-alkanen kunnen verder verwerkt worden tot bio-benzine en tal van chemicaliën en materialen. Met het oog op het behalen van 10% biobrandstof in 2020, wordt in deze scriptie onderzocht of de directe implementatie van dit proces op industrieel niveau mogelijk is.