Toiletwater als circulaire bouwsteen voor de toekomst?
Stel je voor: een wereld waarin we toilethuisjes 3d-printen van afvalwater dat door datzelfde toilet is gespoeld. Absurde toekomstmuziek? Helemaal niet. Studio Omlab werkt al aan dit concept. En met de hulp van HAN-studenten is Omlab inmiddels al behoorlijk ver met de realisatie hiervan.
Dit project past uitstekend in het thema Biobased en Circulaire Economie van de focus op Sustainable Energy en Environment (SEE) van de HAN. Omlab is een ontwerp- en projectstudio in Arnhem, met een eigen werkplaats voor praktisch onderzoek. Ze ontwikkelen en maken nieuwe materiaalsamenstellingen uit biobased afvalstromen. Vervolgens delen ze die kennis met het bedrijfsleven, de designsector en het onderwijs. Het grootste Omlab-project van dit moment is een toilethuisje in samenwerking met stichting Nieuwe Helden, als onderdeel van The Exploded View. Een toilethuisje dat is geprint van - jawel - grondstoffen gewonnen uit doorgespoeld toiletwater.
Toiletwater zit vol bruikbare grondstoffen
Pardon? Voor je bij het idee over je nek gaat: eigenlijk is het vrij logisch. Zelfs uit de boel die je doorspoelt na je toiletbezoek kunnen namelijk grondstoffen gewonnen worden, na grondige zuivering natuurlijk. Denk aan cellulose uit de wc-papierpulp, kalk uit het toiletwater en Kaumera: een nieuwe grondstof die wordt gewonnen uit slibkorrels. Allemaal grondstoffen waar je wat mee kunt in de circulaire wereld van de toekomst, vonden ze bij Omlab.
Wij hebben onderzocht hoe je met grondstoffen uit toilet- en drinkwater nieuwe, 3d-printbare circulaire pasta’s maakt die hard opdrogen en biologisch afbreekbaar zijn.
Het laten groeien van nieuwe grondstoffen
Margreet van Uffelen, samen met Huub Looze oprichter van Omlab, legt het uit; niet geheel toevallig in deze Week van de Circulaire Economie. “Bij Omlab is ‘maken’ een belangrijk onderdeel van wat we doen, maar dan wel circulair, biobased en met honderd procent respect voor de natuur. Wat wij willen is dat je materialen gaat inzetten die bijna nergens anders voor gebruikt worden dan als afval. Toiletwater bijvoorbeeld. Zo hoef je niet eens nieuwe, biobased grondstoffen te laten groeien.”
Bouwstenen printen voor allerlei toepassingen
Dat klinkt leuk, maar hoe zet je die grondstoffen nou om in – bijvoorbeeld - een toilethuisje? Daar komt de magie van 3d-printen om de hoek kijken, vertelt Huub. “Het zogenaamde ‘onsite printing’ is momenteel erg opkomend in de wereld. Wij hebben onderzocht hoe je met grondstoffen uit toilet- en drinkwater nieuwe, 3d-printbare circulaire pasta’s maakt die hard opdrogen en biologisch afbreekbaar zijn. Op die manier kun je er bouwstenen mee printen voor allerlei toepassingen, in dit geval een toilethuisje. Een schaalmodel ervan heeft vorig jaar al op de Dutch Design Week gestaan. De bedoeling is dat een toilethuisje op ware grootte in het najaar 2021 wordt gerealiseerd.”
Samenwerking met HAN-studenten
Om dat allemaal voor elkaar te krijgen, werkte Omlab het afgelopen half jaar op projectbasis samen met Floris Joop en Mitchel Kraai: twee HAN-studenten Industrieel Productontwerpen. Volgens zowel Margreet als Huub hebben zij het project een flink stuk verder gebracht. “Natuurlijk hebben we zelf eerst het vooronderzoek gedaan of kalk met Kaumera en cellulose überhaupt printbaar is. De studenten hebben dat onderzoek opgeschaald. Je krijgt te maken met uitdagingen. Zo moest de pasta vloeibaar genoeg zijn voor 3d-printen, maar ook stevig genoeg zijn om de hoogte in te kunnen. De receptuur werd continu verbeterd.”
Studenten nemen actuele kennis mee
Uiteindelijk lukte het om met de 3d-printer op de werkplaats van Omlab een grote, stevige print te maken. “De samenwerking met de HAN-studenten beviel ontzettend goed. Huub heeft hen veel over circulariteit en biobased kunnen bijbrengen vanuit zijn achtergrond als docent. Andersom hebben de studenten hier enorm veel aan de printpasta en de printer zelf verbeterd. De studenten nemen zeer actuele kennis van 3d-printers en chemische processen mee. Het leuke is dat de studenten inmiddels helemaal om zijn voor biobased en circulair. Het zou heel gaaf zijn als ze dat enthousiasme meenemen als ze straks gaan werken bij een ontwerpbureau of bouwbedrijf.”
Een heel leerzaam half jaar
Ook Mitchel en Floris kijken allebei positief terug op het Omlab-project. Mitchel: “Ik ben al vanaf mijn zestiende bezig met 3d-printers, zowel met de hardware als software. Floris heeft al een studie Biologie en Medisch Laboratoriumonderzoek gedaan. Ik had weinig kennis van scheikunde, dus we hebben elkaar echt goed aan kunnen vullen. Ik heb de printer zo geüpgraded dat hij de onderdelen kon printen, en speciale software geschreven zodat je de printer met een iPad kunt bedienen. Ik vond het een heel leerzaam half jaar. Als er straks nog dingen gedaan moeten worden voor dit project, ben ik zeker van de partij.”
De mogelijkheden zijn enorm
Dat geldt ook voor Floris. “Ik heb voor dit project gekozen door mijn liefde voor biochemie. Wat bio-pasta inhield wist ik alleen niet, en ik had maar een vaag idee van 3d-printers in het algemeen. Ik heb tijdens het project vooral flink geëxperimenteerd met de printpasta: zowel met de samenstelling, houdbaarheid als de printbaarheid. Het was leuk om over al die problemen na te denken. Het heeft me ook doen inzien wat de mogelijkheden van 3d-printen en deze bio-pasta zijn. Die zijn enorm. Je kunt er echt hele stevige structuren mee bouwen.”
