3D Printen voor ecosysteemherstel

Het lijkt een onlogische combinatie, plastics en het herstel van aquatische ecosystemen. We kennen inmiddels allemaal de term “plastic soup” wel. Maar toch zou de biologisch afbreekbare variant een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan het herstel van kustsystemen. Wij testen in samenwerking met NIOZ, Universiteit Utrecht en Bureau Waardenburg of het maken van harde substraten kan werken voor het herstellen van schelpdierriffen en zeegrasvelden.

Deel dit project

Verbeteren vestigingsmilieu voor biobouwers

De Waddenzee en de Zuidelijke Delta zijn dynamisch en onderhevig aan o.a. stroming, golfwerking en stormen. Je kan je indenken dat het voor een oesterlarve of zeegraszaadje lastig is om in zo’n constant veranderende omgeving te aarden en groeien. Het is in eerder onderzoek aangetoond dat het aanbieden van geschikt hard substraat de vestiging van schelpdierlarven op gang kan brengen. Ook de overlevingskans van zeegras zaailingen kan vergroot worden door het stabiliseren van de wadbodem. Beide zijn zogenaamde biobouwers, na vestiging beïnvloeden ze hun omgeving zodanig dat ze een ideaal leefmilieu creëren voor vele andere soorten.

3D structuren kickstarter voor rifvorming

In het project Bouwen met Biobouwers experimenteren we met biodegradeerbare structuren van biologisch afbreekbare plastics en/of natuurlijk cement die als stabiliserende substraat kunnen dienen. De structuren die nu geregeld worden gebruikt (zoals beton) zijn blijvend. Ze zullen nog decennia als door mens gemaakte structuren op de zeebodem te zien zijn. Wat nu als we alleen structuren als kickstart voor de natuurlijke riffen kunnen aanbrengen? Het lijkt ons beter als de structuren na het vervullen van hun herstellende rol vergaan en alleen “nieuwe” natuur achterlaten. Na deze “kickstart” kunnen de biobouwers zelf hun leefomgeving uitbreiden. In ons onderzoek kijken we hoe het design van de structuren eruit moet zien en welke biologisch afbreekbare plastics het meest geschikt zijn. Hiervoor is een snelle vorm van prototyping noodzakelijk. Daarom wordt 3D-printtechnologie gebruikt voor kleinschalige productie van onze structuren. Ook zijn wij al bezig om ons eigen natuurlijke cement te produceren. De kennis die hiermee wordt ontwikkeld is hierna niet enkel inzetbaar voor herstel van mariene ecosystemen maar bijvoorbeeld ook voor toepassingen op andere zachte bodems zoals veengrond.

Veldexperimenten

The Fieldwork Company onderzocht eerder de afbraaksnelheid van de biopolymeren PBS en PLA in het mariene milieu op locaties in de Waddenzee en de Grevelingen. Uit onze ervaringen bleek dat deze biopolymeren niet snel genoeg biologisch afbreken in zeewater. Ook bleek dat structuren te snel uiteenvallen door golfwerking. In het nu lopende onderzoek kijken we hoe biopolymeren zoals PCL, PBSA en PHA afbreken in verschillende milieus.

Naast materiaalkeuze doen we onderzoek naar vorm en structuur van de substraten. Tijdens een eerder uitgevoerd experiment werd onderzocht wat de ideale holtegrootte is in 3D geprinte piramides voor o.a. schelpdieren. In het lopende onderzoek hebben we ons kennis van biopolymeren en natuurlijk cement samengevoegd in een “rif nest”. Met deze structuren testen wij of schelpdieren onze structuren gebruiken om een nieuw rif te vormen. Daarnaast worden gebieden in de Waddenzee geïdentificeerd als geschikte locaties voor actief of passief herstel van schelpdierbanken en zeegrasvelden.

Met kennis opgedaan uit al deze onderzoeken samen hopen wij de ideale structuren te maken en de beste locaties te vinden die herstel van biobouwers mogelijk maken.

Wil je meer weten over welke 3D printers wij inzetten voor dit onderzoek? Klik dan door naar 3D Printen.