Bonkige appels krijgen tweede leven in biomateriaal

Wat als… we uit fruit dat niet voor consumptie verkocht wordt een product kunnen maken dat plastics kan vervangen? In Diepenbeek is een team van de UCLL-hogeschool daarnaar op zoek. Met steun van het Fonds voor Duurzaam Materialen- en Energiebeheer, beheerd door de Koning Boudewijnstichting, wordt een eerste productielijn gebouwd om het materiaal sneller te kunnen produceren en op punt te stellen.

De werkplek van onderzoeker Joachim Hayen houdt het midden tussen een keuken en een laboratorium, met kolven, proefglaasjes en rekken vol flessen met vreemde namen, maar ook een ‘gewone’ kookpot, pottenlikker en – weliswaar stevig uit de kluiten gewassen – keukenrol en mixer. In de pot: heel fijn gemixte ‘appelmoes’. Op de fijne weegschaal ernaast: afgewogen vlasvezels. En op de tafel: een plaat vol gestreken met een mengsel dat straks de droogoven ingaat, en enkele reeds gedroogde lappen van het biomateriaal dat dit oplevert.

Lap na lap na lap van die ‘gedroogde appelmoes’, al dan niet met additieven en coatings, maakt en test het onderzoeksteam van APPEAL hier, met als doel op een materiaal uit te komen dat voor bepaalde toepassingen de gangbare plastics uit oliederivaten kan vervangen.

Fruitstreek

“Overrijpe appels tot moes koken, in een fijne laag uitstrijken en laten drogen, dat deden onze voorouders eigenlijk al lang”, vertelt projectleider dr. Evert Vanecht van de expertisecel ‘Sustainable Ressources’ van de chemieopleiding aan de hogeschool UCLL. “Zo kon je het langer bewaren, om later op te eten. Voor dit ‘fruitleer’ vind je zo recepten en werkbeschrijvingen online.”

De UCLL-campus in Diepenbeek ligt natuurlijk vlakbij dé fruitstreek bij uitstek in ons land. “Het is uitdrukkelijk niet de bedoeling hiervoor speciaal fruit te gaan telen, dat is eerst en vooral voor consumptie bedoeld. Maar er zijn veel overschotten in de fruitteelt. Om te beginnen is er de ‘oogstrest’, het fruit dat al voor de oogst zelf afgevallen is. Voorts wordt veel fruit afgekeurd omdat het er niet goed uitziet: verkeerde maat, rare bobbel… Een deel gaat naar voedselbanken, een deel naar de verwerking tot appelmoes en dergelijke, maar die kunnen lang niet alles opgebruiken. Dan zijn er nog de overschotten uit winkels, en de zogeheten perskoeken die overblijven na het uitpersen van het sap. Samen goed voor 90.000 ton per jaar in Vlaanderen, van appelen en peren alleen al.” Voor de aanvoer van materiaal kan APPEAL rekenen op het fruit- en groentenbedrijf Belorta en de sappenmakers van PiPO.

Trekken en scheuren

Daar een bruikbaar materiaal van maken, zou dus een goede oplossing zijn. Alleen is het artisanale fruitleder wel een lekkere snack, maar helemaal niet sterk noch waterbestendig. Intussen is het APPEAL-team al ongeveer anderhalf jaar in de weer met tests. “In die tijd hebben we het al ongeveer vijf keer sterker gekregen”, vertelt Evert Vanecht. “Ik heb net een lap getest waarin een gaas verwerkt zit, en de trekkracht verdubbelt dan”, voegt Joachim Hayen toe. Zelfs met stevig trekken krijg je dat niet meer zomaar stuk… maar scheuren doet het wel nog vrij makkelijk. Voortzoeken dus. De onderzoeker laat een andere lap zien, die aan de lucht voort is blijven drogen. “Dat is meestal geen goed teken. Wat gebeurt er met het materiaal buiten het labo? Droogt het te snel uit? Of absorbeert het vocht en verzwakt het dan of wordt het kleverig? We testen allerlei plantaardige additieven, deels in samenwerking met andere onderzoeksgroepen, en volgen op wat de effecten zijn.”

Verpakking

Je kan ook een harde versie van het materiaal maken, en daaruit pakweg een bekertje of potje vormen. Maar voorlopig concentreert het team zich op de flexibele versie van het materiaal. Afhankelijk van de eigenschappen qua sterkte of waterbestendigheid kan je aan toepassingen beginnen te denken. “De oude naam ‘fruitleder’ is eigenlijk niet ideaal, want we zullen nooit de eigenschappen van dierlijk leder evenaren, dat is enorm duurzaam. We denken vooral aan de vervanging van plastics in toepassingen die niet erg lang moeten meegaan, zoals landbouwfolies die na een tijd mogen afbreken of verpakkingsmateriaal. De prijs moet uiteraard nog fors omlaag om echt een alternatief te zijn.” Een eerste idee voor een toepassing waarvoor watervastheid niet hoeft, is vergevorderd, in samenwerking met een designer, maar voorlopig nog even geheim.

Machine bouwen

“Het wordt hoog tijd om de productie op te schalen”, vertelt Evert Vanecht. Nu levert een dag flink doorwerken zes lappen van zowat een halve vierkante meter op. Willen productontwikkelaars ermee aan het werk, dan moeten sneller grotere volumes ter beschikking zijn voor experimenten. Voor de uitbouw van een kleine productielijn ontvangt het APPEAL-project steun van het Fonds voor Duurzaam Materialen- en Energiebeheer, beheerd door de Koning Boudewijnstichting. Voor het technische vernuft kan de hulp worden ingeroepen van twee onderzoekers gespecialiseerd in automatisering. Concreet gaan zij dus machines bouwen die mixen, overhevelen, uitstrijken etcetera. Het wordt opnieuw een zoektocht, naar de juiste temperatuur en snelheid voor de verschillende stappen, aan een zo laag mogelijk energieverbruik. Het streefdoel is een vlot werkende ‘pilot’ te hebben in januari. “Aan een marktrijp product zitten we dan nog niet”, tempert Evert Vanecht het enthousiasme. “Tussen eerste idee en markt zit doorgaans een jaar of zeven. Misschien lukt het iets sneller voor indoortoepassingen… maar geef ons toch nog enkele jaren.”

Intussen zijn ook in Nederland, Denemarken en Italië teams bezig aan dezelfde zoektocht, zij het op basis van verschillende fruitsoorten. “Op zich geen probleem. De kans op vooruitgang en resultaat is veel groter als er op vele fronten wordt gezocht. En als er goede functionele materialen uitkomen, zal de markt meer dan groot genoeg zijn.”