Onderzoek Steven Van Passel

Abstract

Een verschuiving naar duurzaam stikstofbeheer is essentieel om de milieueffecten van de veehouderij te verminderen. Bovendien kunnen circulaire oplossingen Europa's afhankelijkheid van energie-intensieve kunstmest, geproduceerd via het Haber-Bosch proces, verminderen en de milieueffecten van de landbouw verkleinen. Het terugwinnen van stikstof uit afvalstromen van de agrovoedingsketen helpt de risico's verbonden aan stikstofuitstoot te minimaliseren. BioNECSUS streeft ernaar een innovatieve N-terugwinningstechnologie te onderzoeken die gasvormige of vloeibare stikstofhoudende afvalstromen, zoals digestaten van mest, omzet in geraffineerde en geconcentreerde vloeibare ammoniumnitraatoplossingen. De ontwikkeling van deze technologie zal worden gestuurd door evaluaties van zowel de technische prestaties als de ecologische en economische impact.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vlaeminck Siegfried
• Co-promotor: Nimmegeers Philippe
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In 2022 hebben VN lidstaten zich ertoe verbonden om tegen 2030 30% van de mariene wateren te beschermen, wat neerkomt op een drievoudige toename van de omvang van mariene beschermde gebieden (MBG). Gezien deze uitdaging en de afhankelijkheid van bijna 40 miljoen mensen van de visserij, is het cruciaal om de sociaal-economische implicaties van MBG voor lokale vissersgemeenschappen te begrijpen. Dit project heeft drie doelstellingen. Ten eerste zal het de bereidheid van lokale vissers om MBG te accepteren en hun voorkeuren in hun ontwerp ex-ante beoordelen, dit op basis van een enquête en keuze-experiment. Ten tweede zal het de impact van MBG op het inkomen, werkgelegenheid, voedselzekerheid en voeding, en geluk van visgemeenschappen schatten op basis van een enquête en analyse met behulp van propensity score matching en structurele vergelijkingsmodellen. Op deze manier zal het mogelijk zijn om causale impact routes en beïnvloedende factoren te onderzoeken. Ten derde zal dit project een nieuwe methodologie ontwikkelen om illegale vispraktijken op lokaal niveau te beoordelen, die vervolgens zal worden gebruikt om de omvang en dynamiek van illegale visserij binnen en rond MBG te onderzoeken. Om de doelstellingen te bereiken, zal een multiple case study-benadering worden gevolgd met een focus op Sub-Saharisch Afrika (Senegal en Cabo Verde). Het project zal leiden tot verschillende academische doorbraken en empirisch bewijs over MBG, ter ondersteuning van degelijke beleidsvorming.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Enthoven Laura

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De agrifoodsector speelt een cruciale rol bij het in stand houden van het leven op onze planeet door het leveren van essentiële hulpbronnen zoals voedsel, vezels en brandstof. De impact van de sector reikt echter verder dan de productie van voedsel, wat de noodzaak benadrukt om het concept van externe effecten te integreren. Deze externe effecten omvatten een spectrum van sociale en ecologische gevolgen, zowel positief als negatief, variërend van bodemerosie en vervuiling tot ontbossing en de uitstoot van broeikasgassen. Conventionele agrifoodsystemen houden hier vaak geen rekening mee, wat niet alleen gevolgen heeft voor de industrie zelf, maar ook voor het bredere ecosysteem. Om deze uitdagingen aan te pakken moet de agrifoodsector een paradigmaverschuiving en een transitie naar duurzamere bedrijfsmodellen omarmen. Agribusinessmodellen vertegenwoordigen verschillende benaderingen, strategieën en structuren om landbouwactiviteiten te ontplooien. Deze modellen zijn ontworpen om inkomen te genereren, waarde te creëren en bij te dragen aan de algehele productiviteit van de agrifoodsector. Dit project heeft tot doel een evenwicht tot stand te brengen tussen de werkelijke kosten van landbouwbedrijfsmodellen en de creatie van extra waarde. De weg naar dit evenwicht houdt niet alleen het erkennen van de kosten in, maar ook het onderkennen van het onbenutte potentieel voor waardecreatie in landbouwbedrijfsmodellen. Daarom is de eerste stap het ontwikkelen van een methodologisch raamwerk dat is toegesneden op agrofoodsystemen, dat hun waarden identificeert en robuuste evaluatietrajecten opzet. Dit raamwerk kan vervolgens worden toegepast op bestaande agribusinessmodellen om de daaraan verbonden waarden te beoordelen. Een ander cruciaal aspect is het analyseren of de kosten van het integreren van deze waarden hun toegevoegde waarde overstijgen. Ten slotte zullen de nieuwe agribusinessmodellen worden getest met belanghebbenden en zullen hun opschalings- en outscalingmogelijkheden worden onderzocht. Concluderend is het project gericht op het cultiveren van innovatieve agribusinessmodellen die een evenwicht vinden tussen economische, sociale en ecologische kosten en waarde.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Anougmar Soukaina
• Co-promotor: Van Schoubroeck Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Door de hoge levensstandaard in Europa dreigt er een eiwittekort. Vandaag worden eiwitrijke gewassen zoals soja geïmporteerd om aan de grote vraag te voldoen, wat leidt tot onduurzame praktijken. Europa, incl. Vlaanderen, zet in op het kweken van eiwithoudende zaden, peulvruchten, enz. maar is niet zelfvoorzienend. SUPROSEA kadert binnen de Vlaamse Eiwitstrategie die de doelstelling van 40%-60% dierlijke versus plantaardige eiwitten vooropstelt en rekening houdt met de beperkte beschikbaarheid van landbouwgrond in Vlaanderen. Daarom richt SUPROSEA zich op aquatische eiwitrijke biomassa, d.w.z. verschillende soorten zeewier (groen, bruin en rood) omdat dit economisch en ecologisch interessante organismen zijn voor de extractie van eiwitten en andere hoogwaardige stoffen zoals pigmenten voor de voedings- en voederindustrie. Het doel van het project is de identificatie van de meest veelbelovende duurzame bioraffinage. De kweekomstandigheden van lokaal zeewier zullen worden geoptimaliseerd om de kwaliteit/kwantiteit van de te extraheren componenten te verbeteren. Bovendien worden efficiënte manieren om de resterende biomassa te valoriseren in een cascade aanpak onderzocht (zero-waste). Verschillende milde extractietechnieken worden getest en de resterende zeewierbiomassa zal gefermenteerd worden om microbiële eiwitten te produceren. De verschillende eiwitten en hoogwaardige componenten worden vervolgens gekarakteriseerd en getest in voedsel- en voederproeven. Modellering van bioraffinageprocessen zal worden uitgevoerd om opgeschaalde gegevens te verkrijgen voor verschillende scenario's voor de zeewierwaardeketen. Die zullen worden geëvalueerd op basis van een te ontwikkelen geïntegreerde duurzaamheidsmethodologie, incl. levenscyclusanalyse, biodiversiteitsmodellering, ecosysteemdiensten en technisch-economische en marktanalyse. Er is een vergelijking met alternatieve eiwitbronnen voorzien. SUPROSEA wil duurzame activiteiten in de Blauwe Economie ondersteunen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Om de klimaatverandering te beperken is een snelle vermindering van de broeikasgasuitstoot nodig. Ondanks de focus op de aanbodzijde, zijn deze maatregelen onvoldoende om de beoogde reductie van het klimaatakkoord van Parijs tijdig te realiseren. Het laatste IPCC-rapport benadrukt het potentieel van maatregelen aan de vraagzijde, zoals veranderingen in consumptiepatronen. Deze kunnen een aanvulling vormen op de huidige maatregelen aan de aanbodzijde, waardoor de uitstoot tegen 2050 met 40-70% kan worden verminderd. De relatie tussen consumptie en welzijn is niet eenduidig. Consumptiecorridors bieden een minimumniveau voor menselijke behoeftevervulling en een maximumniveau waarboven consumptie niet duurzaam is. Hoewel sommige consumptiecorridors al berekend werden, beperken deze zich meestal tot één enkel consumptieproduct dat één specifieke behoefte vervult. Het is ook onduidelijk welke maatregelen beleidsinstrumenten nodig zijn om binnen deze consumptiecorridors te komen. In het DEER-project zullen de effecten van maatregelen aan de vraagzijde op het menselijk welzijn worden geanalyseerd vanuit een milieu, sociaal, economisch en beleidsperspectief. Hiervoor worden eerst de verschillende menselijke behoeften gekoppeld aan de benodigde producten/diensten, met gevalstudies die focussen op thermisch comfort en mobiliteit in Vlaanderen. Ten tweede worden hun consumptiecorridors gekwantificeerd. Ten derde zullen toepasselijke maatregelen aan de vraagzijde worden geïdentificeerd en zal hun impact op de koolstof- en materiaalvoetafdruk van de geselecteerde behoeftewaardeketens worden berekend. Daarnaast wordt voor de geselecteerde maatregelen ook de economische en sociale impact geanalyseerd, inclusief de voorkeuren van consumenten. Ten slotte zullen de maatregelen aan de vraagzijde worden ingepast in beleidsinstrumenten en policy mixes die een optimale milieueffectiviteit combineren met minimale ongewenste neveneffecten , resulterend in specifieke beleidsaanbevelingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Bachus Kris

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nanomaterialen zijn onmisbaar in verscheidene moderne technologieën die een invloed hebben op onze samenleving. Recent werd duidelijk dat de koppeling tussen nanomaterialen en licht veelbelovend is voor innovatieve ontwikkelingen die tot nieuwe toepassingen kunnen leiden op het gebied van energieopslag, fotoelektrochemische sensoren, fotovoltaïsche cellen, fotokatalyse, medicijnafgifte en andere. De succesvolle implementatie van deze koppeling in praktische toepassingen zal echter sterk afhangen van een grondig begrip van factoren die de structuur-eigenschap relatie beïnvloeden, zoals verbeterde stabiliteit, techno-economische performantie en invloed op het milieu. Het NANOlight-consortium heeft zich als een uniek en multidisciplinair platform gepositioneerd om deze cruciale uitdagingen aan te pakken. Het consortium brengt uitgebreide expertise op het gebied van nanowetenschap samen, waaronder de synthese van fotoactieve nanostructuren, geavanceerde elektronenmicroscopie en karakterisering met X-stralen, computationele materiaalwetenschap, toegepaste nano-engineering en techno-duurzaamheidsbeoordelingen. Door geavanceerde (3D) transmissieelektronenmicroscopie te combineren met geavanceerde lichtbronnen en in situ houders, streeft het consortium ernaar om de interactie tussen nanomaterialen en licht onder realistische condities te optimaliseren. Dergelijke experimenten zijn uiterst uitdagend, maar indien succesvol, zullen ze ongekende inzichten bieden in de fundamentele mechanismen die de interactie tussen licht en materie op nanoschaal bepalen. Door gebruik te maken van een synergetische aanpak streeft het consortium ernaar om een coherent begrip te verkrijgen van de manier waarop nanomaterialen licht absorberen, verstrooien, uitzenden of manipuleren. Deze fundamentele kennis zal een belangrijke rol spelen in het ontwikkelen en optimaliseren van toekomstige technologieën. Een dergelijk begrip is essentieel voor toepassingen waarin licht een faciliterende rol speelt of bij scenario's waarin licht de degradatie van het gedrag van nanomaterialen versnelt. Deze gebieden omvatten onder andere de plasmonische chiroptische nanopartikels voor vroegtijdige ziektedetectie, het overwinnen van de degradatie van pigmenten in kunstbehoud of (perovskiet) fotovoltaïsche nanomaterialen voor zonnecellen of X-stralendetectoren, plasmon-geactiveerde biosensoren en lichtgestuurde medicijnafgifte in nanogeneeskundige toepassingen, fotokatalytische waterstofproductie of CO2-conversie. Bovendien zal het consortium technisch-economische en milieubeoordelingen ontwikkelen bij lage TRL niveaus voor de beoogde nanotechnologische toepassingen met als doel veilige en duurzame technologische oplossingen te bevorderen. De doelstellingen van NANOlight sluiten uitstekend aan bij de duurzame onderzoeks- en innovatiedoelstellingen die door de EU naar voren zijn gebracht. Het onderzoek dat wordt uitgevoerd binnen het NANOlight consortium zal daarom de positie van UAntwerpen als een vooraanstaand centrum voor nanowetenschap op de Europese kaart versterken, en zal resulteren in verdere samenwerkingen op het gebied van nanotechnologie en gerelateerde technologieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bals Sara
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Van Aert Sandra
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Verbruggen Sammy

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Klimaatopwarming betekent Vlaamse kwaliteitswijn zonder duurzame oplossingen. Viticultuur en vinificatie leiden tot grondstoffenuitputting, inefficiënt materialengebruik, hoge energie- en waterconsumptie. Sectoraal-regionaal milieu-impactonderzoek zal vervuilende processen in Vlaanderen, zoals in traditionele wijngebieden, verbeteren. De UAntwerpen en Vicky Corbeels bieden regio-en sectorspecifieke circulaire oplossingen aan de Vlaamse wijnproductie, die pionier in de koelklimaatwijnen wordt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

EnvEcon bestudeert de interactie tussen economie, technologie en milieu. De onderzoekers van EnvEcon maken deel uit van het departement Engineering Management (Faculteit Bedrijfskunde en Economie, Universiteit Antwerpen). EnvEcon verricht excellent oplossingsgericht onderzoek naar duurzaamheidsuitdagingen en -problemen in hun economische context. EnvEcon heeft vier onderzoekslijnen: i) de economie van klimaatverandering en -adaptatie, ii) de circulaire en biogebaseerde economie, iii) duurzame ontwikkeling van sociaal-ecologische systemen, iv) energietransitie en groene chemie. Er wordt een breed scala aan deskundigheid ontwikkeld: conceptuele en methodologische aspecten van de beoordeling van duurzaamheid, technisch-economische beoordeling, waardering van milieueffecten en de economische gevolgen van klimaatverandering. Dit projectvoorstel zal zich richten op onze onderzoekslijn van de economie van klimaatverandering en adaptatie. De ambitie is om de positie van EnvEcon als leidende Europese groep te versterken met de volgende focus: 1) Ontwikkelen en indienen van Europese projectvoorstellen (Horizon Europe) over aanpassing aan de klimaatverandering; 2) Deelnemen aan Europese en Afrikaanse netwerken om onderzoekstrajecten en nieuwe samenwerkingen te ontwikkelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Bjornavold Amalie
• Co-promotor: Van Schoubroeck Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Er zijn nieuwe elektrolysetechnologieën nodig die de kostenefficiëntie verbeteren door de kosten voor elektriciteit en construcitieonderdelen te verlagen om zo op grote schaal waterstof uit hernieuwbare energiebronnen te kunnen produceren. Tijdens dit project zal een baanbrekend fotoelektrolyseapparaat ontwikkeld worden dat (a) de elektriciteitsvraag voor de productie van schone waterstof zal verminderen; (b) het gebruik van kritische grondstoffen in elektroden/elektrokatalysatoren zal elimineren; en (c) waterstofproductie kan koppelen aan valorisatie van een van biomassa-afgeleide stroom, waardoor de techno-economische prestaties en circulariteit worden verbeterd. Het project heeft tot doel plasmon-versterkte, hybride foto-elektrolyse te bestuderen onder alkalische omstandigheden voor de productie van groene waterstof. De celspanningen zullen in de eerste plaats worden verlaagd door vervanging van de zuurstofevolutiereactie aan de anode door een organische oxidatiereactie (OOR) die thermodynamische voordelen, voordelen in verband met component- en operationele kosten en chemicaliën met toegevoegde waarde uit bioafval zal bieden via selectieve anodische processen. Ten tweede zal foto-elektrolyse, versterkt door plasmon-ENZ (Epsilon Near-Zero)-systemen, worden toegepast om de overpotentiaal van de cellen te verlagen en de energie-efficiëntie te verbeteren. Ten derde zal het computergestuurde ontwerp van CRM-vrije materialen de waterstofproductie mogelijk maken zonder afhankelijk te zijn van edele en/of schaarse metalen. Het project zal baanbrekende verbeteringen demonstreren ten opzichte van state-of-the-art met behulp van drie belangrijke prestatie-indicatoren die zijn gedefinieerd om nauwkeurig de wisselwerkingen weer te geven in energie-efficiëntie en kosten die voortvloeien uit de OOR en uit materiaalkeuzes die afwijken van state-of-the-art, terwijl de voordelen van een overgang naar CRM-vrije strategieën en de daaruit voortvloeiende verbeteringen in de kriticiteit worden afgewogen. De techno-economische en levenscyclusanalyse zal de materiaalkeuzes sturen om een prototype CRM-vrije foto-elektrolyser op laboratoriumschaal te ontwikkelen, en zal een pad uitstippelen naar kostenconcurrerende toepassingsscenario's voor exploitatie die verder gaat dan proof-of-concept. Binnen dit project zal de UAntwerpen partner zich in het bijzonder richten op de synthese van edelmetaalvrije plasmonische nanostructuren op basis van ZrN, en nieuwe soorten fotoelektrochemisch celontwerp onderzoeken. In nauwe samenwerking met de onderzoeksgroep EnvEcon zal een gedetailleerde technisch-economische analyse worden uitgevoerd, waaruit de beste kansen voor valorisatie zullen blijken. Uniek in het opzet van de valorisatieroutekaart is dat niet alleen kostenbesparingen in de constructie van de electrolyser of verkoopvolumes van geproduceerde waterstof worden verantwoord, maar ook winst die wordt gemaakt door opconversie van bioafvalstromen die worden gebruikt als de feed, en milieu- en aanverwante kostenimpact door het vermijden van het gebruik van kritische grondstoffen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verbruggen Sammy
• Co-promotor: Bals Sara
• Co-promotor: Nimmegeers Philippe
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Antwerp engineering, PhotoElectroChemistry & Sensing (A-PECS)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De missie van het Expertisecentrum Onderzoek en Ontwikkelingsmonitoring (ECOOM) is de ondersteuning van het beleid voor Wetenschap, Technologie, Innovatie en Economie (inclusief Ondernemerschap) van de Vlaamse overheid (WTIE). ECOOM heeft bijzondere aandacht voor de economische en maatschappelijke impact van het WTIE-beleid, gebundeld in overkoepelende thema's zoals het menselijk kapitaal waarop Vlaanderen kan bogen voor de ontwikkeling en uitvoering van dit beleid, het industrie- en technologiebeleid dat Vlaamse welvaart en welzijn schraagt en de productiviteit en internationale competitiviteit die gerealiseerd worden met de ingezette WTIE-middelen. ECOOM UAntwerpen is de coördinator van het werkprogramma voor het Vlaams Academisch Bibliografisch Bestand voor de Sociale en Humane Wetenschappen (VABB-SHW), is verantwoordelijk voor de (data)aanleveringen aan de Vlaamse overheid en het Gezaghebbende Panel (GP), en voert opdrachten en onderzoeksactiviteiten uit rond studentondernemerschap.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Engels Tim
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Kestemont Mike
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het SusSy-project zal zich richten op de ontwikkeling van een raamwerk voor de identificatie van milieu-KPI's en hoe deze kunnen worden ingebed in de verschillende fasen van het Product Development Process (PDP). SusSy richt zich op de PDP-fasen die productvereisten en het systeem-, module- en onderdeelontwerp omvatten. Een dergelijk raamwerk zal aangeven of het nodig is ontwerpbeslissingen te vervroegen die een kleinere impact hebben op economische en technische KPI's, maar die een grote impact hebben op milieu-KPI's. De aanpak is samengevat in drie stappen: (i) het identificeren van de milieu-KPI's die (ii) moeten worden ingebed in een PDP en (iii) moeten beslissen over aanvaardbare afwegingen tussen kosten, prestaties en milieu duurzaamheid.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

EnvEcon bestudeert de interactie tussen economie, technologie en milieu. De onderzoekers van EnvEcon maken deel uit van het departement Engineering Management (Faculteit Bedrijfskunde en Economie, Universiteit Antwerpen). EnvEcon verricht excellent oplossingsgericht onderzoek naar duurzaamheidsuitdagingen en -problemen in hun economische context. Het onderzoeksteam, geleid door Steven Van Passels, is een mix van senior onderzoekers (10 postdocs) en junior onderzoekers (30 doctoraatsstudenten) met ondersteuning van ongeveer 40 lopende projecten (Horizon Europe, Belspo, FWO, VLAIO, FOD, ...). EnvEcon heeft vier onderzoekslijnen: i) de economie van klimaatverandering en -adaptatie, ii) de circulaire en biogebaseerde economie, iii) duurzame ontwikkeling van sociaal-ecologische systemen, iv) energietransitie en groene chemie. Er wordt een breed scala aan deskundigheid ontwikkeld: conceptuele en methodologische aspecten van de beoordeling van duurzaamheid, technisch-economische beoordeling, waardering van milieueffecten en de economische gevolgen van klimaatverandering. Dit projectvoorstel richt zich op transversaal onderzoek en kennisvalorisatie van techno-duurzaamheidsbeoordelingen en milieuwaardering. De ambitie is om de positie van EnvEcon als leidende Europese groep te versterken met de volgende focus: 1) Ontwikkelen en indienen van Europese projectvoorstellen (Horizon Europe) over milieuwaardering en duurzaamheidsbeoordeling met EnvEcon in een leidende positie. 2) Deelnemen aan Europese projectvoorstellen als werkpakketleider om het technologisch-duurzaamheidsbeoordelingskader uit te breiden en de zichtbaarheid van ons onderzoeksspoor te vergroten. 3) Het potentieel verkennen van de EnvEcon-expertise van het "greener cities business model" als uitgangspunt voor een service-platform.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

3D-printen, en additive manufacturing in het bijzonder, is de afgelopen jaren getransformeerd van een prototyping- naar een volwaardige productietechnologie. De drijvende kracht achter deze transformatie was de behoefte aan op maat gemaakte, lichtgewicht onderdelen en een efficiënter gebruik van grondstoffen om afval te verminderen. De huidige trend gaat in de richting van steeds complexere onderdelen, bestaande uit meerdere materialen om hun fysieke en/of mechanische eigenschappen te verbeteren. De complexiteit van de onderdelen versterkt de nood aan gespecialiseerde inspectie- en kwaliteitscontrolemethoden. In dit project zal de complementariteit tussen verschillende beeldvormingstechnologieën zoals 3D röntgenbeeldvorming, thermische beeldvorming en terahertz beeldvorming worden onderzocht binnen het toepassingsgebied van 3D inspectie en metrologie van 3D geprinte onderdelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Beenhouwer Jan
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Sijbers Jan
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Visielab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De chemische industrie wordt geconfronteerd met een revolutionaire transitie om de koolstofcyclus in het milieu te stabiliseren. Om dit lastige doel te bereiken moeten technologieën die afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen geleidelijk worden uitgefaseerd en vervangen door duurzame alternatieven. Deze alternatieve technologieën zijn echter nog in ontwikkeling. Toch moet de duurzaamheid ervan vooraf worden beoordeeld. De duurzaamheidsbeoordelingsmethoden (SA) die in de literatuur beschikbaar zijn, zijn voornamelijk ex-post en dus niet geschikt voor het beoordelen van zich ontwikkelende technologieën. De geïntegreerde techno-duurzaamheidsbeoordeling (TSA), gezamenlijk ontwikkeld door VITO, UAntwerpen en UHasselt, is een state-of-the-art geïntegreerd SA-raamwerk. Hoewel deze methode rekening houdt met onzekerheid, gaat zij niet in op de uitdaging van opschaling en leren. Dit onderzoeksproject zal opschaling en leren integreren in het SA-framework.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Dasi Pranita Shankar Rao

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ondanks de aanwezigheid van grote waterlichamen in Noordwest-Ethiopië zijn de belangrijkste zorgen van de regio onder meer de slechte bestaansomstandigheden, het gebrek aan gediversifieerde alternatieven voor het levensonderhoud en voedselonzekerheid. Bovendien hebben kleine boeren te maken gehad met slinkende grondbezit als gevolg van de snelgroeiende bevolking en de verstedelijking, waardoor strategieën voor het levensonderhoud en de aanpassingsmogelijkheden aan de klimaatverandering nog belangrijker worden. Het merendeel van de stedelijke gebieden van het land is snel gegroeid door het gebruik van stedelijke perifere gronden. Dit deelproject heeft dan ook tot doel de onderzoekscompetentie van het academisch personeel van de Bahir Dar Universiteit te verbeteren en de onderzoeksresultaten van de eerste fase te verspreiden, in samenwerking met de VLIR. Het deelproject heeft drie onderzoeksproblemen geïdentificeerd: het beheer van toerisme, de economie van de opties voor aanpassing aan de klimaatverandering en het verband tussen verstedelijking en voedselzekerheid.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

BLUE4ALL zal regelgeving over Europese (netwerken van) MPA's afstemmen op bottom-up maatschappelijke verwachtingen als garantie voor het bereiken van effectieve, efficiënte en veerkrachtige MPA's en netwerken van MPA's die voldoen aan de doelstellingen van de EU Biodiversiteitsstrategie 2030. Door belanghebbenden van de 25 informatiesites en Living Labs van BLUE4ALL te mobiliseren, d.w.z. locaties in de Middellandse Zee, de Oostzee en de Noordoost-Atlantische regio's waar (netwerken van) MPA's zijn opgezet en waaruit lessen kunnen worden getrokken over succes en falen afhankelijk van hoe uitdagingen werden aangepakt, zullen we samen robuuste en repliceerbare sociale, bestuurlijke, ecologische en ecologische instrumenten creëren om de doelstellingen voor behoud en/of herstel op sociaal duurzame en aanvaardbare manieren te bereiken. Deze op wetenschap gebaseerde tools zullen worden getest in Living Labs, d.w.z. locaties waar (netwerken van) MPA's worden opgezet en waar deze tools kunnen worden ingevoerd in het lopende MPA-proces. De geoperationaliseerde en geteste frameworks zullen uiteindelijk worden veralgemeend tot een Blueprint Platform voor het co-creëren van effectieve, efficiënte en veerkrachtige (netwerken van) MPA's. Dit schema scheidt generiek ondervonden uitdagingen en toegepaste oplossingen van MPA (netwerk)specifieke uitdagingen en oplossingen en ontwikkelt op een gebruiksvriendelijke manier begeleiding voor eindgebruikers (d.w.z. MPA (netwerk)beheerders en autoriteiten). Deze begeleiding zal de vorm aannemen van een interactief webgebaseerd Blueprint Platform dat de eindgebruikers leidt naar die uitdagingen en oplossingen die het meest van toepassing zijn op hun site(s). Gebruiksvriendelijkheid en toepasbaarheid zullen worden gemaximaliseerd door de ontwikkeling van het Blueprint Platform tijdens het hele ontwikkelingsproces te toetsen bij de actoren en belanghebbenden van de Living Labs. Kennisoverdracht en interactie met belanghebbenden en de samenleving in het algemeen op lokale tot regionale schaal zal leiden tot de ontwikkeling van een platform voor MPA-netwerken om te communiceren met praktijkgemeenschappen, waardoor de BLUE4ALL-erfenis wordt gestimuleerd tot zijn uiteindelijke doel om onze oceanen en wateren te herstellen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Compernolle Tine
• Co-promotor: Bjornavold Amalie
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Van Schoubroeck Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Vlaamse Regering wordt voor de uitwerking van het energie- en klimaatbeleid in Vlaanderen geadviseerd door een specifiek daartoe opgericht Opvolgpanel VEKP. De expertise aanwezig in de verschillende universiteiten en onderzoeksinstellingen moet worden gevaloriseerd en meegenomen bij de monitoring en bijsturing van het energie- en klimaatbeleid en het VEKP. De experten kunnen ook mee richting geven aan het verder concretiseren van de beleidslijnen opgenomen in het VEKP en de Vlaamse Klimaatstrategie 2050, alsook voorstellen doen voor gepaste maatregelen om deze gewenste doelstellingen te behalen. In maart 2019 werd door de Vlaamse Regering een Opvolgpanel VEKP opgericht, dat bestaat uit een kerngroep van experten op vlak van o.a. transport, gebouwen, landbouw en hernieuwbare energie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Er is onweerlegbaar bewijs dat klimaatverandering onze wereld beïnvloedt. Menselijke activiteiten hebben naar schatting al ongeveer 1,0°C aan opwarming van de aarde veroorzaakt boven pre-industriële niveaus en de opwarming van de aarde zal tussen 2030 en 2052 waarschijnlijk 1,5°C bereiken [1]. Hoewel de uitstoot in 2020 met 5,8% daalde als gevolg van de COVID-19-pandemie, is de koolstofemissie al weer terug op het niveau van voor de pandemie nu de vraag naar kolen, olie en gas toeneemt [2]. Potentiële effecten zijn talrijk, bijvoorbeeld hete extremen in de meeste bewoonde regio's, hevige neerslag, droogte en neerslagtekorten, effecten op de biodiversiteit en ecosystemen, waaronder het verlies en uitsterven van soorten. We observeren bijbehorende klimaatrisico's voor gezondheid, voedselzekerheid, watervoorziening en mitigatie en klimaatadaptatiebehoeften [1]. Daarnaast neemt de afvalproductie toe en blijft een slechte luchtkwaliteit een probleem. In Europa werd 21% van de burgers blootgesteld aan O3- en 10% aan PM10-niveaus boven de EU-normen en zijn radicale veranderingen in energie, voedselsystemen en industrie nodig [3]. Een milieu-uitdaging is het stikstofverlies naar het milieu met ernstige gevolgen voor de waterkwaliteit en de biodiversiteit. Het milieu en klimaat uitdagingen zijn mondiaal, lokaal en systemisch. Het bereiken van duurzaamheid vereist fundamentele, transformatieve en transversale veranderingen, vooral voor systemen met betrekking tot voedsel, energie en bouw.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gekoppelde milieu-, techno-economische en sociale effectbeoordeling van de verschillende Negatieve emissietechnologieën (NET's) die in C-Farms worden gebruikt. Grootschalige NET-implementatie zal alleen plaatsvinden als techno-economische, energetische, ecologische en sociale barrières worden overwonnen. We zullen de economische en energetische levensvatbaarheid, de milieu- en sociale effecten op een geïntegreerde manier beoordelen door middel van een beoordeling op meerdere criteria.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De continu stijgende vraag naar hulpbronnen zorgt ervoor dat we onze planetaire grenzen overschrijden. Methoden als levenscyclusanalyse en techno-economische analyse zijn voorgesteld om duurzame systemen en processen te ontwikkelen. Deze traditionele methoden stellen ons echter niet in staat de duurzaamheid te voorspellen van disruptieve technologieën, aangezien deze gebaseerd zijn op zeer specifieke informatie die pas beschikbaar is bij een hogere technologische maturiteit (TRL) en een specifiek achtergrondsysteem. Daarom zijn er methoden nodig die enkel berusten op generieke informatie beschikbaar op elk TRL. Dit is precies wat ik wil bereiken in dit onderzoeksproject: Ik zal een innovatief design-for-sustainability paradigma creëren dat voorspellingen en optimalisaties kan doen voor de ontwikkeling van nieuwe processen en systemen naar economische en ecologische duurzaamheid op elk TRL. Daarom zal ik statistische entropie koppelen aan generieke energieberekeningen en generieke kapitaalkostenschattingen en zal ik multi-objectieve optimalisatieproblemen en oplossingsstrategieën definiëren. Ter validatie worden er drie toepassingen bestudeerd: (i) het ontwerp van lignocellulose bioraffinaderijen, (ii) polyolefine plastic afvalbeheer en (iii) fosforbeheer. Dit grensverleggend onderzoek zal wegen openen naar mijn toekomstige carrière als onafhankelijk hoofdonderzoeker werkende op procesgebaseerde modellering, controle en optimalisatie voor de ontwikkeling van duurzame systemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Nimmegeers Philippe

Onderzoeksgroep(en)

• Intelligentie in processen, geavanceerde katalysatoren en solventen (iPRACS)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het ALIGNED-project zal een modelleringskader opleveren om de ecologische en sociaal-economische prestaties van biogebaseerde industrieën te beoordelen en te optimaliseren. ALIGNED zal het wetenschappelijke veld van levenscyclusanalyse (LCA) bevorderen (verhuizen van TRL2-3 naar TRL5) en samenwerken met industrieën en vertegenwoordigers van vijf biogebaseerde sectoren: bouw, houtbewerking, textiel, pulp en papier, en biochemie. De overgang naar een duurzame economie is afhankelijk van consistente en vergelijkbare milieubeoordelingen van biogebaseerde producten. In de praktijk van vandaag leveren de methoden om de impact van biogebaseerde producten te beoordelen echter onvergelijkbare resultaten op, waardoor de besluitvorming verwarrend wordt. De modellen en tools die in ALIGNED zijn ontwikkeld, zullen het mogelijk maken om hoogwaardige evaluatiestudies uit te voeren in de biogebaseerde sectoren, met industriële relevantie en interoperabiliteit. Dit is mogelijk door de iteratieve toepassing en verbetering van de nieuwe en geharmoniseerde modellen en tools in vijf specifieke gevallen van biogebaseerde industriële technologieën (TRL 2-6), één voor elke sector. Het ALIGNED-kader zal het mogelijk maken om de belangrijkste aspecten die in de huidige praktijk niet aan bod komen nauwkeurig te modelleren: de concurrentie om biomassa en om land, dynamische en tijdspecifieke koolstofboekhouding, en biodiversiteit en sociaal-economische effecten. ALIGNED zal ook toekomstige energie- en hulpbronnenscenario's ontwikkelen die zijn afgeleid van geïntegreerde beoordelingsmodellen en een consistente benadering van onzekerheidsbeoordeling. De belangrijkste belanghebbenden in de vijf sectoren zullen voortdurend worden betrokken, door feedback te geven bij de vroege ontwikkeling van het raamwerk en door de lessen uit de praktische toepassing ervan te delen. De professionele betrokkenheid van belanghebbenden zorgt voor relevantie en acceptatie in de sector en levert echte impact op.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Buyle Matthias
• Co-promotor: Van Schoubroeck Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het stroomgebied van het Victoriameer (LVB) is zeer kwetsbaar voor klimaatverandering en klimaatvariabiliteit en heeft nu al te maken met toenemende intensiteiten en frequenties van ernstige, aan klimaatverandering gerelateerde weersomstandigheden, die aanzienlijke onderbrekingen van economische activiteiten, vernietiging en verliezen veroorzaken. Klimaatverandering zal naar verwachting ook leiden tot een snellere aantasting van het milieu, een toename van de verspreiding van ziektevectoren, een toename van de frequentie en ernst van overstromingen en droogtes en een toename van de voedselonzekerheid. Armoede en een laag aanpassingsvermogen zullen naar verwachting de waarschijnlijke gevolgen verergeren. Er zijn aanzienlijke inspanningen nodig om vooruitgang te boeken in de richting van meer veerkrachtige gemeenschappen en ecosystemen in de LVB. In project 5 wordt de veerkracht van de LVB-gemeenschappen en -ecosystemen versterkt vanuit een interdisciplinair oogpunt, gaande van een beter begrip van de gevolgen van klimaatverandering en het toepassen van oplossingen om veerkrachtiger te worden op huishoudens-, landbouw- en landschapsschaal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het kernlab VCCM van Flanders Make bundelt de expertise van de departementen Business & Economics en Engineering Sciences & Technology van drie universiteiten met focus op: • Het economische aspect (kosten en waarde) doorheen de toeleveringsketen en over de gehele levenscyclus; • De beoordeling en optimalisatie van circulariteit en duurzaamheid; • De modellerings- en optimalisatiealgoritmen voor ondersteuning van beslissingen op basis van meerdere criteria.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van het PATTERN-project is het verbeteren van het vermogen van beoefenaars om beslissingen te nemen op het gebied van klimaat en milieu door een platform te ontwikkelen voor de economische beoordeling van beleid en maatregelen. Om deze algemene doelstelling te bereiken, zal het project een operationele geïntegreerde economische beoordelingsbenadering ontwikkelen (WP3 en 4), richtlijnen leveren om ex-post en ex-ante analyses te overbruggen (WP1), een effectief participatief proces bouwen en demonstreren vanTheories of Change (WP2), creëren een Europese praktijkgemeenschap voor klimaat- en milieubeleidsvorming (WP6) en creëren van een one-stop-shop waar alle beleidsmakers en besluitvormers gemakkelijk toegang hebben tot de projectresultaten en deze gemakkelijk kunnen gebruiken. PATTERN zal besluitvormers, belanghebbenden en het publiek dus meer realistische en operationele mogelijkheden bieden om hun beleid en de gevolgen ervan systematisch te beoordelen. Het zal een basis bieden voor het verbeteren van (i) methodologieën, technieken en modellen voor het uitvoeren van economische beoordeling van klimaat- en milieubeleid (ii) het bredere beleidsevaluatiekader en de praktijken die momenteel worden gebruikt in Europese landen en hun regio's en (iii) analyse en betrokkenheid op maat strategieënstructuren voor participatie en co-creatie met relevante belanghebbenden en sleutelactoren om de operationele capaciteit te versterken en de impact van Europees beleid op klimaat en milieu te verbeteren. Over het algemeen zullen de resultaten die zijn verkregen uit een grondige ex-post en ex-ante analyse van de 5 casestudy's van het PATTERN nieuw bewijs opleveren over de effectiviteit van verschillende soorten regelgevingsstrategieën, -instrumenten en -benaderingen voor klimaat- en milieubeleid en inzichten voor het ontwerp en evaluatie van de uitvoering van relevant Europees beleid.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Bjornavold Amalie
• Co-promotor: Compernolle Tine
• Co-promotor: Cools Jan
• Co-promotor: Van Schoubroeck Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Centrum voor Proteomics werd ongeveer tien jaar geleden opgericht als een ultramodern massaspectrometrieplatform van UAntwerpen/VITO als voortzetting van de voormalige UAntwerpen CeProMa kernfaciliteit. Sinds 2017 lag de belangrijkste focus van het UAntwerpen/VITO-team op het gebruik van proteomics benaderingen om biomerkers te identificeren voor vroege diagnose van ziekte. In de loop van de jaren hebben we een multidisciplinair team van laboranten, massaspectrometrie-experts, biologen, biochemici, (bio)medische experts, wiskundigen en (bio)-informatici opgebouwd om goede experimentele studies op te zetten, kwaliteitscontroletools te ontwikkelen, aanvullende software voor data analyse ontwikkelen, … Bovendien geven de nauwe interacties die we nu hebben met klinische en academische partners (met complementaire expertise en biobanken) ons toegang tot hoogwaardige klinische monsters en medische expertise. Vandaag hebben we de expertise, het netwerk en de infrastructuur die ons zullen helpen de kloof tussen ontdekking, vertaling en klinische toepassingen te overbruggen. Massaspectrometrie gebaseerde proteomics van biovloeistoffen en weefsels is complementair aan andere technieken die momenteel beschikbaar zijn aan de UAntwerpen. MS heeft het voordeel dat het modificaties kan detecteren en verschillende proteovormen kan onderscheiden. Dit is niet mogelijk met op PCR gebaseerde technieken en zelfs nieuwe en veelbelovende technieken zoals single molecule protein sequencing hebben beperkingen in vergelijking met op MS gebaseerde technieken. Daarom maken we een combinatie van deze technieken met als doel om een zo volledig en nauwkeurig mogelijk proteoomprofiel te creëren voor (bio)medische toepassingen. Naast proteomics zijn we ook gespecialiseerd in peptidomics, waarbij we ons bezighouden met de analyse van natuurlijk voorkomende kleine peptiden die een belangrijke regulerende rol spelen in alle meercellige organismen en die vooral relevant zijn voor het bestuderen van cellulaire interacties van het immuunsysteem. Dit type analyse vereist gespecialiseerde technologische vaardigheden, vooral op het gebied van monstervoorbereiding, analytische technieken en data analyse. Sommige teamleden zijn wereldwijd pioniers op dit gebied. Dit is de reden waarom verschillende bedrijven (J&J, MyNeo, …) samenwerken met het CfP voor precies dit soort deskundige wetenschappelijke ondersteuning. Dankzij investeringen van VITO en UAntwerpen (Hercules) zijn we uitgerust met ultramoderne massaspectrometers en gekoppelde apparatuur die wedijveren met de beste proteomics centra in Europa. Onze Tims-Tof massaspectrometer en Rapiflex maldi imager zijn uniek in Vlaanderen. Met dit proteomics en peptidomics platform richten we ons op toepassingsgedreven onderzoek waardoor het mogelijk is om nauwer samen te werken met de markt dan typische academische onderzoeksgroepen. Dit is een duidelijke meerwaarde voor zowel onze universiteit, VITO als de industriële partners.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Mertens Inge
• Co-promotor: Lemière Filip
• Co-promotor: Leroy Jo
• Co-promotor: Peeters Marc
• Co-promotor: Vanden Berghe Wim
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Centrum voor Oncologisch Onderzoek (CORE)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dierlijke eiwitten dekken momenteel ongeveer 60% van de Europese vraag binnen de voedingsketen. De veeteelt die instaat voor de productie ervan, is verantwoordelijk voor een aanzienlijke milieudruk binnen de Europese landbouw, goed voor 80% van de NH3 emissies, 80% van de broeikasgasuitstoot en 70% van het verlies aan biodiversiteit. Om hierop een antwoord te bieden, wil de EU de "van boer tot bord" waardeketen hervormen, met als belangrijk onderdeel de eiwittransitie. Enkele strategieën om dit te realiseren zijn een lagere eiwitconsumptie per capita, het overschakelen naar niet-dierlijke eiwitten en inzetten op het ontwikkelen van innovatieve technieken. Om inzicht te krijgen in de gevolgen van de verschillende paden naar een meer duurzame eiwit-waardeketen, is gecombineerde informatie van duurzaamheidsanalyses, socio-economische onderzoeksmethodes en inzichten in de technologische aspecten onontbeerlijk. In elk van deze domeinen zijn methodes en onderzoekstechnieken (deels) voorhanden, maar een holistische en geïntegreerde aanpak ontbreekt. Het ProChain project wil hier een antwoord op bieden door de verschillende disciplines te combineren maar ook per domein innovatieve analysetechnieken te ontwikkelen. Ten eerste het gericht combineren van levenscyclusanalyses (LCA) en stofstroomanalyses (MFA). Dit zal inzicht verschaffen in de milieu-impact van de volledige "van boer tot bord" waardeketen, met inbegrip van de valorisatie van bijproducten en de identificatie van de marginale actoren. Ten tweede het in kaart brengen van het keuzegedrag van de verschillende actoren in zowel de waardeketen van vleesproductie, als die van de alternatieve proteïne bronnen. Hierbij worden de cruciale parameters voor een succesvolle proteïne transitie kwantitatief in kaart gebracht. Ten slotte wordt er aan de hand van prospectieve (of ex-ante) LCA en MFA ingeschat wat het effect kan zijn van technologische ontwikkeling op de transitie scenario's en hun toekomstige milieu-impact, aangevuld met verwachte socio-economische trends. Dit innovatief onderzoekskader zal als validatie toegepast worden op de Vlaamse varkensteelt, die een uitstekend uitgangspunt biedt voor het ontwikkelen en evalueren van deze vernieuwende onderzoeksmethodes.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vlaeminck Siegfried
• Co-promotor: Audenaert Amaryllis
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoeksproject focust op de end-of-life fase van offshore windenergie parken. Eind dit decennium zullen er een aantal van deze windenergie parken op 'pensioen' gaan, aangezien ze op het einde van hun concessie zijn. Hoe de verwijdering van deze windenergie parken zal gebeuren en hoe de materialen verder verwerkt zullen worden is nog onduidelijk. In dit onderzoeksproject zullen verschillende scenario's voor deze end-of-life fase opgesteld worden en doorgerekend worden op gebied van hun economische haalbaarheid. Ook zal er gekeken worden naar alternatieve designs van deze windenergie parken en hoe dit de end-of-life fase zal beïnvloeden. Naast de economische haalbaarheid van deze scenario's zullen ook de kritische parameters bepaald worden die deze economische haalbaarheid het meest beïnvloeden. Van de verschillende materialen zal er onderzocht worden hoe deze verwerkt worden en of deze opnieuw kunnen ingezet worden in nieuwe toepassingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De toename van hernieuwbare energie brengt nieuwe uitdagingen voor het energiesysteem in België. In het bijzonder zijn er nieuwe producten en diensten nodig voor de netbeheerder van het hoogspanningsnet om de bevoorradingszekerheid en stabiliteit van het systeem te kunnen verzekeren. De afgelopen jaren heeft zich een belangrijke omwenteling voorgedaan in de energiemix in België. Centraal gestuurde, synchrone productie-eenheden (steenkool, gas) worden meer en meer vervangen door kleinere decentraal beheerde niet synchrone productie- eenheden waarbij de productie bovendien een variabel karakter heeft (bijvoorbeeld productie van wind en zon). Deze productie van energie op basis van hernieuwbare energiebronnen is volatieler, moeilijker te voorspellen en wordt daarnaast ook beïnvloed door de seizoenen (er is bijvoorbeeld meer zon in de lente dan in de winter). De hierboven geschetste effecten leiden onder andere tot een grotere nood aan innovaties voor de netbeheerder om de frequentie en spanning op peil te houden, het evenwicht te bewaren en bevoorradingszekerheid te verzekeren. Nieuwe flexibiliteitsdiensten zullen ook steeds meer geleverd worden door flexibiliteitsbronnen gekoppeld aan het distributienet. In het bijzonder flexibiliteit op laagspanning zal de komende jaren aan invloed winnen, mede gedreven door de evolutie van de passieve eindgebruiker naar een actieve netgebruiker, die zowel individueel als collectief flexibiliteit ter beschikking kan stellen ter ondersteuning van bevoorradingszekerheid en netstabiliteit. Het ALEXANDER project stelt een aantal innovatieve concepten, modellen en algoritmes voor die het inzicht in en het gebruik van flexibiliteit op laagspanning voor systeemdiensten (zowel lange termijn als korte termijn) moeten faciliteren. Het project tracht in de eerste plaats via keuze-experimenten een beter inzicht te ontwikkelen in de heterogeniteit van de voorkeuren van eindgebruikers gegeven de context van deelname aan en inzet van vraagsturing voor het leveren van systeemdiensten. De verworven inzichten worden vervolgens gebruikt om enerzijds de huidige modellen voor het analyseren van bevoorradingszekerheid aan te passen. Daarnaast worden de specifieke voorkeuren van eindgebruikers gebruikt om innovatieve en consumentgerichte concepten en algoritmes te ontwikkelen voor actief operationeel netbeheer (in functie van de handhaving van de balans van het systeem). Deze algoritmes, die een veilige netuitbating mogelijk maken, bouwen verder op en maken een unieke innovatieve combinatie van de laatste ontwikkelingen in de domeinen van artificiële intelligentie, big data en power systems engineering. De mogelijke impact van de ontwikkelde innovaties binnen ALEXANDER worden vervolgens bekeken op het niveau van België, rekening houdend met de specifieke context van de verschillende regio's (status van het net, aanwezige flexibiliteitsbronnen, stedelijk versus landelijk, ...). Zowel de rol van commerciële partijen als van netbeheerders wordt geanalyseerd in het kader van nieuwe modellen, diensten en processen ter ondersteuning van bevoorradingszekerheid en netstabiliteit. Het ALEXANDER project ontwikkelt een geïntegreerd kader voor een beter begrip en actieve inzet van laagspanningsflexibiliteit waarbij zowel modellen, systeemdiensten, marktintegratie en systeemcoöordinatie tussen netbeheerders worden meegenomen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Stikstof (N) en fosfor (P) zijn essentiële elementen voor alle leven. Jaarlijks wordt er in de EU 24 Mt N gesynthetiseerd en 3.7 Mt P geïmporteerd. De mens verstoort de cycli van N en P tot voorbij de draagkracht van onze planeet. Verduurzamen van de N- en P cycli is een van de speerpunten in de "van boer tot bord"-strategie van de EU. Vlaanderen heeft door een sterke agro-voedingsindustrie grote N- en P-stromen, met veel potentieel voor hergebruik. Maar de vele actoren en processen in de voedselvoorzieningsketen vormen een zeer complex netwerk. Een diep inzicht in mogelijkheden voor hergebruik ontbreekt. Om een goed beleid te voeren, moeten we eerst begrijpen hoe keuzes van actoren tot stand komen, hoe technologieën in ontwikkeling zullen presteren in de toekomst en hoe beide elementen samen de N- en P-cycli kunnen verbeteren. NutriChoice pakt deze kenniskloof aan, en werkt daarbij interdisciplinair. Er worden inzichten en methodologieën ontwikkeld in drie domeinen: i) Het ophelderen van keuzegedrag van actoren in de volledige waardeketen. De variabelen die de keuzes voor hergebruik van N en P aansturen, worden gekwantificeerd. ii) Een nieuwe methode voor het beoordelen van nieuwe technologieën voor N en P hergebruik. iii) Kwantitatieve toekomstscenario's voor stofstromen van N en P in 2050. Met deze drie elementen zal NutriChoice efficiënte strategieën ontwikkelen voor een duurzaam nutriëntenbeleid in Vlaanderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vlaeminck Siegfried
• Co-promotor: Spiller Marc
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Santolin Julia

Onderzoeksgroep(en)

• Biogebaseerde duurzaamheidsengineering (SUSTAIN)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De gevolgen van klimaatverandering voor mensen, welvaart en planeet zijn alomtegenwoordig, maar ongelijk verdeeld, zoals wordt gesteld in de nieuwe Klimaatadaptatiestrategie van de EU. Om klimaatgerelateerde risico's te verminderen, zijn de Europese Commissie en het IPCC het erover eens dat een institutionele en maatschappelijke transformatie nodige is. Het TransformAr-project heeft tot doel producten en diensten te ontwikkelen en te demonstreren om een grootschalige transformatie door te voeren en te versnellen in kwetsbare regio's en gemeenschappen in Europa. De 6 TransformAr demonstratieprojecten staan voor een gemeenschappelijke uitdaging: watergerelateerde risico's en effecten van klimaatverandering. Op basis van bestaande succesvolle initiatieven zal het project in 6 gebieden oplossingen en trajecten, geïntegreerd in innovatiepakketten, ontwikkelen, testen en demonstreren. Transformationele trajecten, inclusief een geïntegreerde risicobeoordelingsaanpak, worden mede ontwikkeld door middel van 9 modulaire blokken voor transformationele adaptatie. Een set van 22 geteste, actiegerichte adaptieve oplossingen wordt getest en gedemonstreerd. De oplossingen omvatten Natuur-gebaseerde oplossingen, innovatieve technologieën, financierings-, verzekerings- en bestuursmodellen, bewustmakings- en gedragsveranderende oplossingen. Het projectteam, geleid door Universiteit Antwerpen, bestaat uit 22 partners uit 11 landen. Een susbtantiële toename van maatschappelijke veerkracht en een versnelling van de nodige transformaties zal worden bevorderd door het clusteren van verschillende investeerders, het testen van financierbare oplossingen, en het definiëren van een (niet-)commerciële exploitatiestrategie voor de TransformAr oplossingen, producten en diensten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Cools Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Steden dienen een belangrijke rol op te nemen in strategieën voor klimaat adaptatie en mitigatie. Er is een groeiend noodzaak om natuurgebaseerde oplossingen (NBO) met groene, blauwe en hybride stedelijke infrastructuur te ontwikkelen die klimaatverandering op een geïntegreerde, systemische en duurzame manier benaderen. Hoewel investeringen in NBO's erg kosteneffectief blijken te zijn in het bereiken van milieu- en maatschappelijke doelen, zijn de publieke budgetten in Vlaanderen hiervoor ontoereikend. Dit leidt tot een groeiende kloof tussen investeringen en noden. De publieke onderfinanciering staat in scherp contrast met de beschikbaarheid aan private middelen voor investeringen. NBO projecten hebben vaak zeer hoge aanvangskosten en kennen erg diffuse baten op lange termijn die niet gemakkelijk te vertalen zijn naar inkomstenstromen. Er zijn dus nieuwe verdienmodellen noodzakelijk die private investeringen kunnen activeren, binnen de Vlaamse context. In dit project onderzoeken we drie nieuwe vormen van innovatieve financiering door reële NBO business cases te ontwikkelen via baatafroming, impactfinanciering en volksfinanciering via initial coin offerings (ICOs). Nieuwe financierings en verdienmodellen staan echter niet op zichzelf en hebben een relatie met planningsinstituties en processen, beleidsarrangementen, methodes voor waardebepalingen en juridische instrumenten. Bovendien houden ze ook sociale gevaren in wanneer ze meervoudig worden toegepast. Om een realistische en holistische aanpak te ontwikkelen, willen we een trans- en interdisciplinair onderzoek opzetten, waarbij de financieringsinstrumenten worden geëvalueerd op hun ruimtelijke, juridische, beleidsmatige, economische en sociale impact. Via de leeflabs kunnen we de ruimtelijke, juridische, institutionele en sociale impact geïntegreerd evalueren en het nut optimaliseren voor maatschappelijke gebruikers.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Compernolle Tine
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

TURQUOISE heeft tot doel om een beslissingsondersteunend kader te ontwikkelen voor de implementatie van blauwgroene aanpassingsstrategieën. Specifieke doelstellingen om de algemene doelstelling te bereiken zijn: 1. Ontwikkeling van een op indicatoren gebaseerd instrument om de beschikbaarheid van water en de hydro-ecologische effecten op verschillende schaalniveaus en onder de huidige en toekomstige klimaatomstandigheden te kwantificeren; 2. Kwantificeren van de hydrologische en ecologische impact van blauwgroene maatregelen op 4 proeflocaties door empirisch onderzoek (lokale schaal) en hydro-ecologische modellering op bekkenschaal; 3. Kwantificering van de investeringsbehoeften en de kosteneffectiviteit van blauwgroene maatregelen om waterschaarste in de 4 proefprojecten te beperken; 4. Co-creatie en testen van hefbomen om de implementatie van blauwgroene maatregelen mogelijk te maken; 5. Integratie van de ontwikkelde instrumenten, kennis en gegevens in een beslissingsondersteunend model.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De Universiteit Antwerpen (UAntwerpen) ambieert om complementaire actoren binnen het Vlaamse ecosysteem voor duurzame chemie en materialen met elkaar te verbinden. Meer specifiek beoogt UAntwerpen om innovaties gericht op het verbeteren van de binnen- en buitenluchtkwaliteit te ondersteunen en versneld te valoriseren. Dit is een nichemarkt met enorm veel potentieel. Om multidisciplinaire samenwerkingen in dit domein optimaal te ondersteunen, is er nood aan O&I infrastructuur die een efficiënte opschaling en demonstratie van innovatieve technologieën gericht op het circulair gebruik en opwaardering van CO2, stikstof en andere componenten in de lucht mogelijk maakt. Om dit te bewerkstelligen, investeert de universiteit in BlueApp, een open innovatiehub voor duurzame chemie en materialen waar multidisciplinaire samenwerkingen tussen ondernemende onderzoekers, bedrijven en pre-starters kunnen plaatsvinden die beogen om innovatieve technologieën op te schalen van ontwerpprototypes op kleine schaal naar functionele en geraffineerde (betrouwbare) prototypes op pilootschaal. Met behulp van het Flipped TTO principe zullen Proof of Concept (POC) projecten geselecteerd worden die focussen op de ontwikkeling van innovatieve technologieën die een antwoord bieden op de noden van bedrijven, de markt en/of maatschappij in het domein van circulair gebruik en opwaardering van CO2, stikstof en andere componenten in de lucht om zodoende versneld tot impactvolle innovaties te komen. Daarnaast zullen de O&I infrastructuur en innovatieve technologieën geïntegreerd worden in proeftuin demonstratoren om de economische en technologische levensvatbaarheid van deze technologieën te testen, waarbij steeds beoogd wordt om een dialoog op gang te brengen tussen de relevante belanghebbenden zoals bedrijven, ondernemende onderzoekers, pre-starters, overheden en burgers.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lenaerts Silvia
• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Lanens Dirk

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit IOF consortium verbindt chemisten, ingenieurs, economisten en milieu-wetenschappers in een geïntegreerd team om maximale impact te genereren in de duurzame sleuteltechnologieën, materialen en reactoren, die een cruciale rol spelen in een duurzame chemische industrie en in de economische transitie naar een circulaire, grondstofefficiënte en koolstofneutrale economie (deel van de 2030 en 2050 doelen waarin Europa een leidende rol wil spelen). Innovatieve materialen, hernieuwbare chemische grondstoffen, nieuwe/alternatieve reactoren, technologieën en productie methoden zijn essentiële en centrale elementen om dit doel te bereiken. Door hun onderlinge verstrengeling is een multidisciplinaire, gecoördineerde inspanning als team cruciaal om succesvol te kunnen zijn. Bovendien is vroegtijdige voorspelling en identificatie van sterktes, opportuniteiten, zwakten en bedreigingen in levenscyclusanalyse, techno-economische analyse en duurzaamheidsbeoordeling een objectieve en noodzakelijke sleutel om duurzaamheid in te bouwen tijdens de design fase en om effectieve kennis-gedreven beslissingen te nemen en focus te houden op de grootste bijdragen aan duurzaamheid. Het consortium focust op duurzame chemische productie door efficiënt en alternatief energiegebruik, gekoppeld aan circulariteit, nieuwe chemische reactiepaden, technologieën, reactoren en materialen, die toelaten om alternatieve grondstoffen en energie te gebruiken. De kern van technologische expertise wordt ondersteund door expertise in simulaties, techno-economische en milieu impact beoordelingen en onzekerheidsidentificatie om de technologische ontwikkeling te versnellen via kennis gedreven design en vroeg stadige identificatie van sleutel onderzoek nodig voor een versnelde groei en maximale impact op duurzaamheid. Om deze doelen te bereiken, zijn de consortiumleden gegroepeerd over 4 samenhangende valorisatie programma's gefocust op sleutelelementen die de performantie bepalen en de chemische industrie en technologie hun meerwaarde geven en verder doen groeien: 1) hernieuwbare grondstoffen, 2) duurzame materialen en materialen voor duurzame processen, 3) duurzame processen die efficiënt gebruik maken van alternatieve hernieuwbare energie en/of circulaire chemische bouwstenen gebruiken; 4) innovatieve reactoren voor duurzame processen. Daarenboven zijn transversale sleutelexpertises geïntegreerd, die essentiële ondersteuning bieden en data gebaseerde beslissingen mogelijk maken in de 4 valorisatie programma's door simulaties, techno-economische en milieu-impact beoordelingen en onzekerheidsanalyses.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Breugelmans Tom
• Co-promotor: Compernolle Tine
• Co-promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Das Shoubhik
• Co-promotor: Lenaerts Silvia
• Co-promotor: Maes Bert
• Co-promotor: Neyts Erik
• Co-promotor: Perreault Patrice
• Co-promotor: Vande Velde Christophe
• Co-promotor: Vande Velde Christophe
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Verbruggen Sammy
• Mandaathouder: Meyer Nathalie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het ADV_BIO project beoogt de ontwikkeling, via innovatieve en competitieve benaderingen, van geavanceerde (bio)brandstoffen uit hernieuwbare non-food bronnen die geen afval genereren. Dit project richt zich op de ontwikkeling van innovatieve en competitieve technologische productieschema's om België te positioneren als een strategische en gedifferentieerde partner en speler voor de eco-efficiënte productie van tweede en derde generatie alternatieve geavanceerde (bio)brandstoffen. Biobrandstoffen uit hernieuwbare bronnen voor niet-voedingsdoeleinden die geen indirecte veranderingen in landgebruik veroorzaken, worden beoogd zoals vastgelegd in de Richtlijn Hernieuwbare Energie 2018/2001 die in december 2018 werd aangenomen door het Europees Parlement en de Raad van Ministers van de Europese Unie. Het project ADV_BIO heeft daarom tot doel het wegnemen van technologische belemmeringen in verband met deze alternatieve brandstoffen te bestuderen door een beslissingsrooster aan te bieden via innovatieve onderzoeksacties, gedifferentieerd, aangepast aan de vereisten van het nationale grondgebied. De nieuwe producten, of zij nu zijn aangepast aan het weg- of luchtvervoer, zullen een chemische samenstelling hebben die hen in staat stelt te voldoen aan de specificaties van de brandstofindustrie. Het project richt zich op biomassa als grondstof voor de productie van alternatieve brandstoffen (biobrandstoffen en synthetische brandstoffen), zoals gedefinieerd in Richtlijn 2014/94/EU van het Europees Parlement en de Raad van 22/10/2014 betreffende de inzet van een infrastructuur voor alternatieve brandstoffen, paragrafen 4 en 6, en op de mededeling van de Commissie van 24/01/2013 "Schone energie en vervoer: de Europese strategie voor strategie voor alternatieve brandstoffen". Om dit ADV_BIO-project uit te voeren, zal het project zich toespitsen op niet-voedingsbiomassa's, namelijk microalgen en lignocellulosehoudend materiaal, die een laag risico hebben op indirecte veranderingen in landgebruik zoals voorzien in de Richtlijn (EU) 2018/2001 van het Europees Parlement en de Raad van 11 december 2018 ter bevordering van het gebruik van energie uit hernieuwbare bronnen en de herschikking ervan van 13 maart 2019 waarin de specificatie van duurzaamheidscriteria voor biobrandstoffen wordt beschreven. Om dit onderzoek uit te voeren, zijn vier universiteiten betrokken: Uliege, UCLouvain, UGent en UAntwerpen via 6 verschillende onderzoeksgroepen die aspecten van fysiologie, genetische modificatie, chemische ingenieurstechnieken, energie- en milieueconomie en kwantitatieve duurzaamheidsbeoordelingen bestrijken

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Billen Pieter

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Maatschappelijke uitdaging: De diepe ondergrond is een waardevolle maar kwetsbare hulpbron die zorgvuldig moet worden beheerd. Momenteel worden activiteiten in de diepe ondergrond ad-hoc toegewezen en lopende onderzoeken naar ondergrondse activiteiten (bijvoorbeeld CCS, aardwarmte) focussen louter op de technologie. De diepe ondergrond wordt niet beschouwd als een geologische hulpbron die op een duurzame en dynamische manier beheerd moet worden, gegeven geo-technische en economische onzekerheden. Uitdagingen hebben betrekking op i) de druk die het gebruik van geologische hulpbronnen uitoefent op de geologische en biofysische omgeving, ii) oneerlijke verdeling van geologische rijkdommen, iii) falende beleidsinstrumenten, en iv) onzekerheden. Doelstelling Er zal een interinstitutioneel team van doctorandi en contractonderzoekers opgericht worden onder leiding van de FED-tWIN-onderzoeker. De doorlooptijd van 10 jaar wordt gebruikt om me te specialiseren in i) het definiëren van een geologisch en duurzaam omvang van het gebruik van de ondergrond rekening houdend met de interferentie van ondergrondse activiteiten, ii) de ontwikkeling van ondersteuningsmodellen voor geologische economische beslissingen om het behoud, de prioritering en rechtvaardigheid te evalueren van de toewijzingsprocedure van geologische hulpbronnen, iii) de beoordeling van collectieve bestuursstructuren waarmee moet worden omgegaan om milieueffecten te beheren, iv) de ontwikkeling van reële optiemodellen en adaptieve kaders voor gezamenlijk beheer rekening houdend met de onomkeerbare gevolgen van ondergrondse activiteiten, verschillende soorten onzekerheden, en de flexibiliteitsopties die bedrijven en beleidsmakers hebben. Deze solide kennisbasis zal internationaal geavanceerd zijn en staat garant voor succesvol en langdurig onderzoek op het gebied van geologische en ecologische economie onder auspiciën van het KBIN en de Universiteit Antwerpen (UAntwerpen).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Compernolle Tine

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoeksteam Milieueconomie (EnvEcon) werkt binnen het departement Engineering Management van de Faculteit Bedrijfswetenschappen en Economie van de Universiteit Antwerpen en binnen het Instituut voor Milieu en Duurzame Ontwikkeling (IMDO). EnvEcon werkt aan (i) milieuwaarderingsmethoden, (ii) systemische techno-economische beoordelingen, (ii) beoordelingsmethoden voor duurzaamheid. De meerderheid van de doctoraatsonderzoekers van de EnvEcon-groep (in totaal ongeveer 20 onderzoekers) werken aan projecten ter beoordeling van de techno-economische en duurzaamheidsprestaties van innovative milieu- en energietechnologieën (enhanced landfill mining, plastiek recyclage, valorisatie van houtachtige biomassastromen, bioraffinage, koolstofafvang en -gebruik, encapsulatie, enz…) met financiering van FWO-SBO, Catalisti, VITO en EU H2020 MSCA-ETN. We ontwikkelden een systemische techno-economische beoordelingsbenadering waarbij milieuaspecten worden geïntegreerd met techno-economische analyse. Onderzoek naar milieuwaarderingsmethoden richt zich op de economische waardering van aanpassing aan de klimaatverandering en de waardering van ecosysteemdiensten. Steven Van Passel ontwikkelde het eerste Europese Ricardiaanse model dat de economische impact van klimaatverandering op landbouw in kaart brengt. Bovendien ontwikkelt EnvEcon duurzaamheidsindicatoren (bijv. duurzame waarde benadering). De milieuwaarderingsmethoden en duurzaamheidsbeoordelingen worden toegepast in zowel ontwikkelde als ontwikkelingslanden (voornamelijk Afrika). Dit project zal milieueconomie en duurzaamheidsanalyse overbruggen. De ambities is om de positie van EnvEcon als leidende Europese onderzoeksgroep te versterken met de volgende focus: (i) Europese projectvoorstellen (Horizon 2020, Horizon Europe, JPI Climate, JPI FACCE,…) ontwikkelen inzake milieuwaardering en duurzaamheidsevaluatie en indienen met EnvEcon in een leidende positie; (ii) Deelnemen aan Europese projectvoorstellen als partner/werk pakket leider om de systemische techno-economische beoordeling verder te ontwikkeling en de zichtbaarheid van EnvEcon te vergroten; (iii) Verder uitbreiding van het onderzoeksnetwerk en het werkgebied, waaronder ook ontwikkelingslanden; (iv) Stimuleren van EnvEcon onderzoekers om deel te nemen aan het schrijven van Europese projecten en individuele beurzen. Dit project zal gebruikt worden als hefboom om de deelname van het EnvEcon-onderzoeksteam aan Europese projecten te vergroten. Onderzoekers (postdoc(s), wetenschappelijke medewerker(s)) zullen (deeltijds) aangesteld worden om samen projectvoorstellen te schrijven met de ambitie om (deeltijds) aan goedgekeurde projecten te werken en als zodanig kan dit project de ontwikkeling ondersteunen van verschillende Europese projectvoorstellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nanomaterials play a key role in modern technology and society, because of their unique physical and chemical characteristics. The synthesis of nanomaterials is maturing but surprisingly little is known about the exact roles that different experimental parameters have in tuning their final properties. It is hereby of crucial importance to understand the connection between these properties and the (three-dimensional) structure or composition of nanomaterials. The proposed consortium will focus on the design and use of nanomaterials in fields as diverse as plasmonics, electrosensing, nanomagnetism and in applications such as art conservation, environment and sustainable energy. In all of these studies, the consortium will integrate (3D) quantitative transmission electron microscopy and X-ray spectroscopy with density functional calculations of the structural stability and optoelectronic properties as well as with accelerated molecular dynamics for chemical reactivity. The major challenge will be to link the different time and length scales of the complementary techniques in order to arrive at a complete understanding of the structure-functionality correlation. Through such knowledge, the design of nanostructures with desired functionalities and the incorporation of such structures in actual applications, such as e.g. highly selective sensing and air purification will become feasible. In addition, the techno-economic and environmental performance will be assessed to support the further development of those applications. Since the ultimate aim of this interdisciplinary consortium is to contribute to the societal impact of nanotechnology, the NanoLab will go beyond the study of simplified test materials and will focus on nanostructures for real-life, cost-effective and environmentally friendly applications.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bals Sara
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Lenaerts Silvia
• Co-promotor: Milosevic Milorad
• Co-promotor: Neyts Erik
• Co-promotor: Van Aert Sandra
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Verbruggen Sammy

Onderzoeksgroep(en)

• Elektronenmicroscopie voor materiaalonderzoek (EMAT)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Wim Verbeke is gewoon hoogleraar agrovoedingsmarketing en consumentengedrag (Universiteit Gent). Hij is betrokken bij academisch onderwijs en wetenschappelijk onderzoek op het gebied van economie, voedselmarketing, marktonderzoek en consumentengedrag. Zijn onderzoek gaat over voedselconsumptie, besluitvorming door belanghebbenden en consumenten, perceptie en acceptatie van landbouw- en voedselproductietechnologieën, en voedselproducten of productconcepten. Specifieke onderzoeksinteresses liggen op het vlak van de impact van informatie en communicatie over voedselkwaliteit, -veiligheid, -gezondheid en duurzaamheid, en de invloed van marketingactiviteiten en variabelen met betrekking tot individuele verschillen op percepties, houding en gedrag van mensen als burgers en consumenten ten opzichte van voedsel en voedselproductie- en verwerkingsmethoden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Dens Nathalie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De klimaatverandering gaat steeds sneller en onze samenleving heeft niet veel tijd meer om deze verwoestende trend te stoppen. Momenteel worden opkomende technologieën ontwikkeld om deze trend tegen te gaan. De dringende behoefte aan duurzame oplossingen maakt het belangrijk dat technologieën rendabel en milieuvriendelijk zijn. Deze technologieën bevinden zich echter vaak in een vroeg ontwikkelingsstadium, waardoor hun commerciële succes onzeker is. Het doel van mijn onderzoek is het ontwikkelen van een baanbrekend innovatief interdisciplinair beslissingsmodel - waarbij reële opties (ROA) en consequentiële levenscyclusanalyse (cLCA) worden geïntegreerd binnen een techno-economische beoordelingsstructuur. Dit om dynamisch en prospectief het commercialiseringstijdstip van opkomende technologieën te beoordelen op basis van toekomstige economische investeringstijdstippen en milieuimpact. Ik zal het kader verder ontwikkelen door verschillende tendensen van onze samenleving (sociaal-economisch, milieu en politiek) op te nemen en deze gegevens te harmoniseren zodat ze kunnen worden gebruikt in beide benaderingen (ROA en cLCA). Ten slotte zal het beslissingsmodel worden gevalideerd door een vergelijking van de opkomende technologieën met soortgelijke bestaande technologieën via respectievelijk ex-ante- en ex-postanalyses.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Tschulkow Maxim

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Om de duurzaamheidsdoelstellingen van de Europese Commissie richting klimaatneutraliteit te bereiken, zijn het koolstofvrij maken van de energievoorziening en de elektrificatie van de meeste andere sectoren als belangrijke doelstellingen op de beleidsagenda gezet. Het nastreven van deze doelstellingen introduceert nieuwe problemen als gevolg van de opkomst van een energiesysteem met uiteenlopende eigenschappen dan die van de traditionele, gecentraliseerde benadering van energieproductie en -distributie. In de eerste plaats zijn hernieuwbare hulpbronnen meer decentraal gelegen en worden ze overgenomen door de eindgebruiker die op het distributienet is aangesloten. Bovendien zijn ze van nature intermitterend en vertonen ze een groeiende interactie tussen verschillende energiedragers als gevolg van de elektrificatie van sectoren als warmte, elektriciteit en gas. Dit kan gevolgen hebben voor de exploitatie van het elektriciteitsnet, wat kan leiden tot uitdagingen bij het balanceren en voorspellen van de energievoorziening, en tot congestie van het elektriciteitsnet. Om dit aan te pakken heeft het systeem meer flexibiliteit nodig. Al deze feiten vormen belemmeringen voor het efficiënte gebruik van hernieuwbare bronnen en veroorzaken uitdagingen om tijdig een 100% hernieuwbaar energiesysteem te realiseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De beschikbaarheid van kritieke metalen speelt een cruciale rol voor het verder ontwikkelen van verscheidene strategische sectoren, waaronder de hernieuwbare energie- en de elektrische mobiliteitssector. Aangezien de diepzee en specifiek de Clarion Clipperton Zone (CCZ) rijk is aan kritieke metalen, groeit bijgevolg de belangstelling voor diepzeemijnbouw. Mineralen uit de diepzee worden beschouwd als gemeenschappelijk erfdeel van de mensheid (art. 136 VN-Zeerechtverdrag). Om die reden is het belangrijk om een fair financieel betalingsregime uit te bouwen binnen de Internationale Zeebodemautoriteit (ISA).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vandenbempt Koen
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoek heeft tot doel de grondgedachte en de verschillende implementatiemogelijkheden van energieconsumentgerichte concepten (CCC) kritisch te beoordelen door kwantitatief bewijs (1) te leveren van kosten en waarde, rekening houdend met alle facetten (economisch, sociaal en ecologisch) vanuit het perspectief van alle belanghebbenden. Dit doctoraat zal tot doel hebben om te bepalen hoe verschillende afwegingen tussen CCC's en de levensvatbaarheid van CCC's in de toekomst kunnen evolueren binnen dit transformerende energiesysteem (RO1). Bovendien (2) zal dit doctoraat zich richten op de ontwikkeling en implementatie van een marktontwerp voor CCC's. Het marktontwerp bestaat uit een waardepropositie van de verschillende concepten (RO2), economische stimuleringsmechanismen en een rolmodelverdeling van de stakeholders in de waardeketen (RO3). Bijzondere aandacht zal worden besteed aan een selectie van concepten die worden beoordeeld in trade-off casestudy's. Door verschillen in internationale markten en zelfs de verschillen binnen Belgische markten en regelgeving zal de scope in eerste instantie op Vlaanderen worden gezet.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het nieuwe gemeenschappelijk landbouwbeleid wordt de nadruk gelegd op de verbintenis om landbouwers te sturen in de richting van milieuvriendelijker maatregelen via de groene betaling voor acties die specifiek het milieu ten goede komen. Deze praktijken sluit aan bij de verbintenissen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen via de akkoorden van Parijs. Een studie over de uitstoot van broeikasgassen door Pellerin et al. (2017) identificeerde een tiental mitigatiepraktijken, waarvan de implementatie relevant zou kunnen zijn in Frankrijk en België. Talrijke artikelen bestuderen het beleid dat de toepassing van deze praktijken aanmoedigt (Antle et al, 2003, Dessart et al, 2019, Doole et al, 2019) of meer in het algemeen de vermindering van de uitstoot aanmoedigt (De Cara et al, 2005). De uitvoering van dit mitigatiebeleid kan echter gevolgen hebben voor de kwaliteit van ecosysteemdiensten en vice versa. Bareille en Gohin (2020) tonen bijvoorbeeld aan dat een belasting op pesticiden de stikstofverontreiniging en de broeikasgasemissies doet toenemen als gevolg van veranderingen in het landgebruik op wereldschaal. Om deze antagonismen tussen mitigatiepraktijken en praktijken ter bescherming van ecosystemen te verminderen, is het interessant om de adoptie van alternatieve systemen te belichten in plaats van de adoptie van de ene of de andere categorie praktijken aan te moedigen. Deze doctoraatsthesis zal daarom draaien rond instrumenten van economisch beleid die de arbitrage tussen milieudoelstellingen mogelijk maken. Dit werk maakt gebruik van het economisch model aan de aanbodzijde AROPAj, dat het economisch gedrag van Europese landbouwsystemen weergeeft, en gebruikt micro-economische gegevens van het landbouwdata-netwerk om beleidsmaatregelen voor te stellen die arbitrage tussen milieudoelstellingen mogelijk maken via de integratie van modules die milieuvriendelijke praktijken modelleren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Chiadmi Ines

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Wij staan allen voor een klimaat- en energie-uitdaging die niet op te lossen is met incrementele innovaties alleen, maar waar ook radicale innovaties nodig zijn om de omslag naar een koolstofslimme economie en maatschappij waar te maken. Het MOONSHOT innovatieprogramma voorziet daarom middelen om technologische doorbraken te realiseren tegen 2050 om zo een bijdrage te leveren aan het behalen van de Vlaamse klimaatdoelstellingen. Gelet op de doelstelling en tijdslijn van het innovatieprogramma, is het cruciaal om de middelen doelgericht en zo efficiënt mogelijk in te zetten. Er is nood aan een geharmoniseerd kader dat toelaat om de projecten voorgesteld en uitgevoerd binnen het MOONSHOT innovatieprogramma te evalueren op hun duurzaamheidsimpact. Dit kader moet toelaten om op laag TRL en van bij de projectaanvraag een inschatting te maken van de milieu- en economische impact om zo de projecten en projectvoorstellen tijdig bij te sturen. Ondanks de beschikbaarheid van LCA-, TEA- en IA- methodes, bestaat er geen geharmoniseerd kader dat direct toegepast kan worden voor het MOONSHOT innovatieprogramma. Duidelijke afspraken omtrent systeemgrenzen, methodologische keuzes en default waardes zijn dan ook nodig om op een onafhankelijke, objectief, transparante en overkoepelende wijze de projecten te evalueren Dankzij de ontwikkeling van een methodologisch kader kan ondersteuning geboden worden bij het toekennen van (vervolg)projecten en het alloceren van budgetten, maar ook bij een verbeterde communicatie met externe stakeholders, industrie en onderzoekers. Daarnaast laat het toe om vanaf een laag TRL-niveau technologie-ontwikkelaars te ondersteunen bij het zetten van onderzoeksdoelen en deze gedurende de ontwikkeling te toetsen en bij te sturen waar nodig. Naast het evalueren van 'harde' KPIs waar meer aandacht besteed is aan milieuaspecten zoals energieverbruik en CO2 emissies, moet ook voldoende aandacht zijn voor de technische en economische haalbaarheid van verdere ontwikkelingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van de studie is om de kennisbasis voor beleidsdialoog en financieringsbeslissingen omtrent cashew in Benin te versterken aan de hand van een institutionele analyse van de verschillende componenten van de cashewwaardeketen. Om dit te doen, zal het onderzoeksteam overgaan tot de identificatie van de stromen en de stakeholders die aan het werk zijn in het bestaande productiesysteem, en het in kaart brengen van de locaties voor beslissingen, en de samenwerkingen tussen stakeholders met specifieke aandacht voor "governance", op basis van de DFID institutionele methode.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project omvat de ondersteuning van de Federale Overheid van België bij economische aspecten, beleidsmaatregelen, beleidsinstrumenten en beleidsopties inzake biodiversiteit. Daarbij kan ook de economische waardering van ecosysteem diensten van belang zijn.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Compernolle Tine
• Co-promotor: Cools Jan
• Co-promotor: Staes Jan
• Co-promotor: Van Schoubroeck Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Klimaatverandering heeft een effect op landbouw waardoor het steeds moeilijker wordt om gewassen te telen en dieren te kweken. Adaptatie is dan ook noodzakelijk om onze landbouwproductie op peil te houden. Om de economische impact van klimaatverandering op landbouw correct te schatten, dienen we rekening te houden met adaptatie. Dit is het geval bij de Ricardiaanse methode waarbij de lange termijn impact op klimaat gemeten wordt en tegelijk rekening gehouden wordt met bestaande adaptatiemogelijkheden. Om beleidsmakers en landbouwers te ondersteunen, is het nodig om adaptatie te doorgronden door expliciet de adaptatiekeuzes van landbouwers te modeleren. Daarom zal dit project tegelijkertijd de keuzes (bijv. bedrijfstype, gewastype, al dan niet irrigatie) en de impact van klimaatverandering op het landbouwinkomen schatten. Daarnaast zal er een nieuwe unieke methode ontwikkeld worden door ook toekomstige adaptatie mogelijkheden mee te nemen. De huidige benaderingen beschouwen enkel bestaande adaptatie mogelijkheden door het gebruik van data van bestaande keuzes op landbouwbedrijven. Toekomstige adaptatiemogelijkheden kunnen meegenomen worden door landbouwers te laten kiezen tussen hypothetische marktscenario's. Een gecombineerde schatting van zowel bestaande als toekomstige adaptatiemogelijkheden zal de eerste betrouwbare schatting kunnen opleveren van het economisch voordeel van aanpassing aan klimaatverandering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Fabri Charlotte

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Geothermische energie kan een belangrijke rol spelen in het energieproductieportfolio om klimaatdoelstellingen te bereiken en energiezekerheid te bieden. De huidige implementatie van geothermische energie in Belgie is zeer beperkt en het maken van nauwkeurige voorspellingen over het economisch potentieel is moeilijk vanwege grote onzekerheden. Het DESIGNATE-project zal hulpmiddelen en workflows ontwikkelen voor het onderzoeken van het potentieel van diepe geothermische energie en geothermische toepassingen in verlaten mijnen in België, waarbij rekening wordt gehouden met onzekerheid op reservoir-,technologie- en economisch niveau. De klassieke benadering van het gebruik van een beperkt aantal numerieke reservoirsimulaties als input voor economische modellen schiet vaak tekort op het gebied van onzekerheden, investeringsrisico's en regionale energie- en milieusimulaties. Analytische modellen kunnen snelle en continue resultaten leveren met een nauwkeurige weergave van onzekerheid in techno-economische en milieumodellen. Het DESIGNATE-project zal analytische modellen ontwikkelen voor verschillende geologische settings en technologische toepassingen. De uitdaging ontstaat wanneer er wordt afgestapt van eenvoudige putontwerpen en homogene reservoirs, en wanneer onzekerheid wordt geïntroduceerd. Deze analytische modellen zullen directe input leveren voor een geologisch-techno-eco nomische analyse (G-TEA) en een territoriale levenscycl usanalyse (LCA). De G-TEA omvat beslissingsboomanalyse en Real Options-analyse voor flexibele aanpassing aan onzekerheid. De territoriale LCA-aanpak omvat het bepalen van de effecten boven en onder het aardoppervlak, met een tijds- en ruimtelijk aspect. Zowel G-TEA- als LCA-resultaten zullen warden gekoppeld om een volledig overzicht te geven van de effecten van geothermische projecten. Tegelijkertijd zal de huidige versie van het Policy Support System (PSS) voor geo logische C02-opslag warden aangepast om geïntegreercle voorspellingen onder onzekerheid te maken over de inzet van geothermische projecten in een regionale context. PSS Geothermal zal het nemen van investeringsbes lissingen over geothermische projecten simuleren met behulp van optionaliteit en geneste Monte Carlo-berekeningen met limited foresight. Projectontwikkeling wordt gesimuleerd rekening houclencl met de analytische reservoirmodellen als natuurlijke hulpbron, de technische en economische aspecten van projectontwikkeling, warmtetransport, energievraag, energiemarkt en het beleidskader. Een zeer multidisciplinaire aanpak is noodzakelijk om deze integratie te voltooien.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Compernolle Tine

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In onze wereld vandaag wordt de impact van de klimaatverandering jaar na jaar duidelijker. Stedelijke gebieden zijn het meest gevoelig voor dergelijke impacten en herbergen tegelijk 80% van de mensen in Europa. Als gevolg van de hoge urbanisatiegraad worden steden dichter en wijder, met een omgekeerd effect op de hoeveelheid groen en natuur. Desondanks hangen wij als mensen af van de diensten die de natuur ons biedt. Het is dan ook paradoxaal dat op de plaatsen waar we leven, de aanlevering van ecosysteemdiensten bijna gelijk is aan nul. Als een antwoord op klimaatverandering, de menselijke noden en de dalende biodiversiteit, werd het concept van stedelijke groene infrastructuur geïntroduceerd. Door te investeren in bv. groene daken/muren, doorlaatbare voetpaden, tuinen, parken, etc. kunnen we steden klimaatadaptief maken en tegelijk menselijk welzijn en biodiversiteit verbeteren. Toch zien we dat kleine steden vooralsnog niet investeren in dergelijke projecten, tenzij met subsidies. Omdat de exacte economische en ecologische waarde niet gemeten worden, genieten investeringen in 'grijze' infrastructuur, met een tastbare economische waarde de voorkeur. Om de barrières die groene infrastructuur tegenhouden te doorbreken, ontwikkelen we met dit onderzoek een integrale beoordelingswijze dat steden zal ondersteunen om dergelijke investeringen met hun budget te maken, zonder subsidies. Dit bevat multidisciplinaire waarderingsmethodes, financieringsmogelijkheden en beleidsadvies.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Cools Jan
• Mandaathouder: Van Oijstaeijen Wito

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bij de ontwikkeling van nieuwe circulaire technologieën is het essentieel om reeds in een vroeg stadium een levenscyclusanalyse (LCA) te integreren. Op deze manier wordt het mogelijk om veelbelovende pistes voor verder onderzoek snel te identificeren. Het uiteindelijke doel is echter niet om het ecologische profiel van deze technologieën op laboschaal te beoordelen, maar wel dat van de toekomstige opgeschaalde technologieën. Een dergelijke analyse wordt gedefinieerd als een ex-ante LCA. Binnen dit kader is de algemene doelstelling, om op basis van een ex-ante LCA, het milieuprofiel te beoordelen van nieuwe circulaire technologieën die metallurgische bijproducten verwerken In ex-ante LCA's moet er zowel rekening gehouden worden met de toekomstige ontwikkelingen van een nieuwe technologie (voorgrond systeem) als met de gevolgen van de introductie van een dergelijke technologie op de markt (achtergrond systeem). Een nieuwe en gestructureerde aanpak voor beide systemen zal worden ontwikkeld, rekening houdend met leer- en schaaleffecten en niet-lineaire markteffecten in LCA. Deze aanpak zal worden toegepast, getest en gevalideerd voor verschillende technologieën voor het terugwinnen van de restmetalen (Cr, V, Nb en Mo) uit slakken, afkomstig van de productie van roestvrij staal en FeCr. Een 'zero-waste approach' staat centraal bij al deze technologieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Audenaert Amaryllis
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Buyle Matthias

Onderzoeksgroep(en)

• Energie en Materialen in Infrastructuur en Gebouwen

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De beoordeling van maatschappelijke effecten is een uitdagende taak. Sociale omstandigheden verschillen enorm over de hele wereld en afhankelijk van de betrokken belanghebbenden worden er andere accenten gelegd. In de context van de innovatieve ontginning van stortplaatsen (of 'enhanced landfill mining' (ELFM)), dit is het terugwinnen van materialen van stortplaatsen door het gebruik van innovatieve technologie, zijn de belangrijkste belanghebbenden: stortplaats beheerders, overheidsinstanties, technologie ontwikkelaars, lokale gemeenschappen en energie- en materiaalbedrijven. Waar de milieu-impact en de privaat economische factoren in het ELFM-spectrum onderzocht werden, is er weinig tot geen aandacht voor de sociale aspecten. Daarom tracht dit project, aan de hand van een anticiperende benadering, de waarden van belanghebbenden te integreren en onzekerheid bij de beoordeling mee te nemen door het gebruik van prospectieve modellering en meerdere sociale perspectieven. Om de verschillende perspectieven op ELFM te identificeren en specifieke stakeholderbehoeften in kaart te brengen, werden semigestructureerde interviews afgenomen. De resultaten tonen dat die perspectieven leiden tot verschillende en soms tegenstrijdige gevolgen voor de toepassing van innovatieve stortplaats ontginning (ELFM). Er zijn vijf ELFM-stakeholderarchetypes ontwikkeld en 23 behoeften van belanghebbenden in kaart gebracht. In een vervolgstap worden de afgeleide maatschappelijke effecten gekwantificeerd door middel van prospectieve modellering, aan de hand van maatschappelijke levenscycluskosten (sLCC) en sociale levenscyclusanalyse (S-LCA) en aangepast aan de processen van ELFM. Om het doctoraatsonderzoek te volbrengen zijn vier publicaties gepland, waarvan er twee zijn afgewerkt en ingediend bij peer-review tijdschriften. Er is Europese projectfinanciering voor drie jaar (maart 2017-februari 2020). Het vierde jaar (maart 2020-februari 2021) van het doctoraatsonderzoek omvat de integratie van maatschappelijke, economische en milieubeoordelingsmodellen. Hiervoor zal ook input verwerkt worden van twee andere PhD-onderzoekers van UAntwerpen en de KU Leuven. Het ontwikkelde model zal worden getest op de Remo-stortplaats, gelegen in Houthalen-Helchteren, in Vlaanderen, België.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Einhäupl Paul

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het P2PC project draagt bij aan een oplossing tot het urgente probleem van afvalplastics. Het project behandelt enerzijds de uitdaging van toenemende volumes en diversiteit van afvalplastics, anderzijds het opstellen van nieuwe materiaalkringlopen in plaats van vernietiging van waarde. Het belangrijkste uitgangspunt van P2PC is dat plastic afval door pyrolyse een bron kan zijn van diverse waardevolle chemische bouwstenen, de zogenaamde "precious chemicals', in plaats van te eindigen in verbrandingsinstallaties of stortplaatsen. Op die wijze kan P2PC beschouwd worden als een volgende stap in de Vlaamse inspanningen om het globale probleem van afvalplastics aan te pakken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Billen Pieter
• Promotor: Tavernier Serge
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Biochemische Afvalwater Valorisatie & Zuivering (BioWaVE)
• Intelligentie in processen, geavanceerde katalysatoren en solventen (iPRACS)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ondersteuning voor de coördinatie van een 2-stage Horizon 2020 voorstel, met als topic 'Sustainable Intensification in Africa (SFS-35-2019-2020)': Upscaling SUStainable Intensification for small-scale farm systems in Southern Africa (SUSI).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

PlasMaCatDESIGN heeft tot doel de ontwerpregels voor (katalytisch geactiveerde) pakking materialen te ontwikkelen om plasma-geactiveerde gasfase conversiereacties naar basis chemicaliën te verbeteren. Door de materiaal- eigenschap – performatie correlatie te begrijpen, beogen we het verhogen van de conversie, selectiviteit en energie efficiëntie van twee geselecteerde industrieel en milieu relevante model reacties waar plasma katalyse specifieke voordelen kan hebben: selectieve CO2 conversie naar C1-C5 (geoxideerde) koolwaterstoffen en anorganische amines (stikstof fixatie).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Compernolle Tine

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De vergroening van steden en gemeentes wordt vaak gefinancierd met extern geld, bijvoorbeeld van Europa. Het ontbreken van een goede business case om te investeren in meer groen in de stad ontbreekt vaak. In dit project wordt een nieuw business model ontwikkeld samen met en voor lokale overheden in het 2 zeeën gebied om ze financiële argumenten te geven om te kiezen voor meer groen in de stad. Dit project analyseert en demonstreert hoe investeringen in stedelijk groen positief zijn voor zowel de stadsfinanciering en duurzaamheid (economisch, sociaal en milieu) van de stad. Het project onderzoekt de cash flow van investeringen in stedelijk groen, de monetaire en niet-monetaire waarde van stedelijk groen en de criteria en procedures die nodig zijn in steden en gemeentes om investeringen goed te keuren. Vervolgens onderzoeken we hoe de bestaande criteria en procedures kunnen worden gebruikt om meer te investeren in stedelijk groen. Een business model word finaal opgesteld, getest en gevalideerd samen met en voor partnersteden in het project.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Samson Roeland

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het MATTER project, een tweejarig Catalisti-ICON project (2018-2020), doelt op het evalueren van de recyclage van post-consumer plastic afvalstromen en de gegenereerde data te gebruiken om een beslissingsondersteunend kader te bouwen. In het MATTER project, worden technische en marktgebaseerde criteria ontwikkeld om een optimaal plastic afval management systeem te ontwikkelen. Meer specifiek, focust het project op de P+ fractie (alle plastic verpakkingsafval) van het uitgebreide P+MD inzamelings- en sorteringssysteem. Partners vanuit de gehele waardeketen nemen deel in het projectconsortium: scheiding en voorbehandeling (Indaver en Bulk.ID), mechanische recyclage (Borealis en ECO-Oh!) en thermochemische recyclage (Indaver en Borealis). Duurzaamheidsanalyses laten ontwikkeling van een beslissingsondersteunend kader toe.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Intelligentie in processen, geavanceerde katalysatoren en solventen (iPRACS)
• Biochemische Afvalwater Valorisatie & Zuivering (BioWaVE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het BioWood project richt zich op de uitbouw van de Vlaamse bio-economie door die kennis te ontwikkelen, noodzakelijk voor een nieuwe op hout gebaseerde waardeketen voor de chemische en agro-industrie. Daarbij zijn zowel economische als milieu aspecten belangrijk. Die waardeketen zal gebaseerd zijn op innovatieve conversietechnologieën, vanuit lokale, goedkope en beschikbare houtachtige biomassa tot hoogwaardige agro-industriële toepassingen. De belangrijkste doelstellingen zijn: (i) een gedetailleerde inventaris van de huidige beschikbare biomassa uit bossen, landschappen, import en afvalstromen in Vlaanderen en de bepaling van hun huidige waarde om een optimalisatie tool te ontwikkeling om de beste locatie voor een nieuwe biofabriek in Vlaanderen te bepalen op basis van kostenefficiëntie en duurzaamheidscriteria; (ii) design van een flexibel raffinage proces voor complexe en variable lignocellulose input om nieuwe organische producten te realiseren voor agro-industriële toepassingen; (iii) proof-of-concept van nieuwe producten voor agro-industriële toepassingen die gelijkwaardig zijn ten opzichte van de bestaande agro-industriële producten. (iv) techno-economische en reële optie analyse van de volledige waardeketen van bio-gebaseerde productie van houtige biomassa tot agro-industriële producten. Analyse van onzekerheid en flexibiliteit staat hierbij centraal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Compernolle Tine

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Weinig autobestuurders zijn bewust bezig ben met de milieu-impact van het gebruikte koelmiddel van het airconditioning systeem van hun voertuig. De meest gebruikte koelmiddelen staan reeds decennia bekend als sterke broeikasgassen met de gekende gevolgen voor de verandering van het klimaat. Aangestuurd door recente Europese regelgeving zien we een snelle technologische evolutie bij de ontwikkeling van klimaatvriendelijkere koelmiddelen. Er vindt echter een verschuiving naar een synthetisch oplossing plaats en niet in de richting van het natuurlijk alternatief. Recent onderzoek toont dat de voorgestelde synthetische oplossingen een potentieel gevaar kunnen opleveren voor onze ecosystemen. Het bestaande natuurlijk en veiliger alternatief is iets duurder doordat de implementatie technisch in eerste instantie veeleisender is. In de huidige context met veranderende regelgeving en wetenschappelijke discussie, kan er verondersteld worden dat de industriële spelers kiezen voor korte-termijn-oplossingen in plaats van lange termijn oplossingen die economisch en ecologisch interessanter kunnen zijn. Onderzoek naar deze dynamiek is cruciaal om tot duurzaam ondernemen te komen. Dit project tracht dan ook de (potentiële) impact en de toekomstige rol van de verschillende stakeholders te identificeren bij de ontwikkeling van de nieuwe markt voor alternatieve koelsystemen, zowel vanuit het perspectief van de private sector, de consumenten, de wetenschappers en het beleid. Op basis van een ontwikkeld conceptueel kader, bestuderen we (i) hoe de consumenten omgaan met dergelijke technologische verandering (bepalen van de bereidheid tot betalen aan de hand van keuze-experimenten) en (ii) hoe het aanbod van beschikbare technologie tot stand komt (via techno-economische analyses). Het samenbrengen van vraag en aanbod in een dergelijk verbrede context kan beleidsvorming ondersteunen en op deze wijze leiden tot bedrijfsactiviteiten aangestuurd door duurzame technologische innovatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Bjornavold Amalie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De impact van klimaatverandering op landbouw is complex en omvat milieu-economische waardering, onzekerheid, bepaling van het referentiescenario en talloze verbanden met duurzaamheid. Er is dan ook nood aan origineel en innovatieve waarderingsanalyse van klimaatverandering op landbouwbedrijfsniveau. Essentieel daarbij is de correcte interpretatie van adaptatie. Daarnaast dient de duurzaamheidsimpact van mogelijke adaptatie opties bestudeerd te worden. Autonome adaptatie van landbouwbedrijven ten gevolge van klimaatveranderingen in de richting van minder duurzame landbouwsystemen is dan ook niet wenselijk.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Wereldwijd verliezen ecosystemen hun ecologische waarde terwijl er steeds meer kennis is over het belang van robuste en weerbare ecosystemen om om te gaan met veranderingen (bv. klimaatverandering) en vanwege de vele maatschappelijke voordelen (bv. voedsel en bescherming). Het herstellen van ecosystemen is moeilijk vanwege een complexe biofysische en socio-economische realiteit. Het concept van ecosysteemdiensten (ES) biedt een raamwerk om de link te leggen tussen ecologie en socio-economie. Ondanks een snelle wetenschappelijke ontwikkeling in onderzoek naar ecosysteemdiensten, is er nog steeds geen consensus over hoe deze diensten gemeten kunnen worden en hoe natuurwetenschappelijke en menswetenschappelijke kennis kan geïntegreerd worden. Dit project onderzoekt hoe vraag en aanbod naar ecosysteemdiensten kan berekend worden. Dit vormt een belangrijke eerste stap naar meer accurate evaluatie van beheerstrategieën voor de case van estuaria.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meire Patrick
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Boerema Annelies

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit socio-economisch project is nodig om wetenschappelijk onderbouwde oplossingen te vinden voor voedingszekerheid, milieumanagement en levensonderhoud in Noord West Ethiopië. Dit project zal ook bijdragen tot de analyse van de socio-economische effecten van stuwdammen, landbeheer (en landtransacties), vee(voeder) productiviteit, geo-toerisme en migratiestromen. Dit project onderbouwt de realisatie van de CRGE doelstelling (Climate Resilient Green Economy) in Ethiopië met behulp van doctoraatsopleidingen en de opleiding van master studenten. Het project zal dan ook de onderzoekscapaciteit van de betrokken departementen van Bahir Dar Universiteit ondersteunen en helpen te verbeteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het steunpunt "duurzaam materialenbeheer in een circulaire economie" (met werktitel SuMMa+) zal beleidsonderzoek uitvoeren om de voortgang van de Vlaamse regio richting een circulaire economie (CE) te monitoren, stimuleren en contextualiseren. Indien Vlaanderen een solide basis wilt uitbouwen voor een circulaire economie tegen 2020, met een minimaal gebruik van materialen, energie en ruimte en een minimalisering van de impact op het milieu, moeten drie beleidsgerelateerde vragen beantwoord worden. Deze liggen in de kern van het onderzoek van SuMMa+: - Hoe kunnen we de voortgang van onze economie richting een circulaire economie meten? - Wat zijn de economische effecten geassocieerd met de introductie van een circulaire economie, en hoe worden die beïnvloed door beleidsmaatregelen? - Welke nieuwe technologische, economische en maatschappelijke trends hebben een impact op de evolutie richting een circulaire economie en hoe groot is die impact? Deze vragen kunnen vertaald worden naar de drie hoofdpijlers van dit onderzoek: CE-monitoring, CE- stimulering en CE contextualisering in de maatschappelijke transities. Bijgevolg zijn de algemene doelstellingen van het steunpunt: o Het creëren en vergaren van diepgaande wetenschappelijke inzichten in beleid voor circulaire economie, meer specifiek inzake: (i) Hoe de vooruitgang te meten richting een circulaire economie(CE), (ii) Hoe de economische effecten vast te stellen van zowel de CE als de beleidsmaatregelen ter stimulering van de CE, (iii) Wat de maatschappelijke implicaties van de CE zijn en vice versa, hoe zullen andere maatschappelijke transities de voortgang richting CE beïnvloeden o Het implementeren van deze inzichten en de daarmee geassocieerde methodologieën in verscheidene cases o Het omzetten van deze wetenschappelijke inzichten en resultaten tot duidelijke beleidsondersteuning en -aanbevelingen en het overbrengen van de onderliggende kennis naar beleidsmakers,belanghebbenden en het bredere publiek o Het uitbouwen van een basis voor verder beleidsonderzoek en –evaluaties door middel van de uitbouw van een databank van relevante informatie die noodzakelijk is voor een Circulaire Economie Index en door de ontwikkeling van betrouwbare methodologieën voor verder onderzoek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Wereldwijd neemt het aantal stuwdammen toe. Ook in Ethiopië is er een ambitieus ontwikkelingsplan om via deze weg de stijgende vraag naar elektriciteit te kunnen dekken. Dit onderzoeksproject tracht met Ethiopië als case-study een systemische analyse te maken waar de fysische geografie gecombineerd wordt met milieu-economische analyse om zo de impact na te gaan van de dammen op agrarische verandering in relatie tot migratie en wijzigend landgebruik.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van het EVAMAB-project is de beoordeling van de economische waarde van ecosysteemdiensten, en meer specifiek, om snelle beoordelingstools te testen en aan te passen, om stakeholder betrokkenheid te verhogen en beleidsadvies te formuleren voor biosfeer reservaat managers en beslissingsnemers. Het project zal geïmplementeerd worden in vier Afrikaanse biosfeer reservaten: Pendjari in Benin, Lake Tana in Ethiopië, Mount Elgon in Uganda en Lake Manyara in Tanzania. Dit project is gefinancierd binnen het kader van een 'Memorandum of Understanding' tussen BELSPO en UNESCO ter ondersteuning van de implementatie van het MAB programma in Afrika, inclusief onderzoeksactiviteiten in biosfeer reservaten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

kathodisch te maken, aan de hand van opofferingsanoden of opgedrukte stroom, en/of door het aanbrengen van een coating/verflaag. Het schilderen van staal is veruit de meest praktische manier om het te beschermen. Indien er voor een coating wordt geopteerd met een lange levensduur, zal men niet alleen de soort verf met zorg moeten uitkiezen maar zal men eveneens de verf met de nodige aandacht moeten aanbrengen (De Baere et al., 2014). Een goede applicatie impliceert onder meer dat dit onder gecontroleerde klimatologische omstandigheden gebeurt. Het verwaarlozen hiervan heeft zijn invloed op het uitharden van de verf dat uiteindelijk stress zal veroorzaken in de verflaag. Dit kan op zijn beurt leiden tot scheurvorming, delaminatie of blaasvorming. Regelgevende instanties en goedereneigenaars vragen om een "GOEDE" staat van de coating en vervolgens verwachten zij dat bij de applicatie van de verf er aandacht is voor de klimatologische omstandigheden (temperatuur en relatieve vochtigheid). Dit brengt een hoge kostprijs met zich mee, want het is zeer duur om verf op een gecontroleerde wijze aan te brengen op blokconstructies. Dit impliceert immers het gebruik van overdekte plaatsen of "paint cells. In dit BOF project zal het belang van temperatuur en vochtigheid worden onderzocht en zal er worden nagegaan of ze dermate domineren dat ze een hoge applicatiekostprijs rechtvaardigden. Hiervoor zullen we eerst het belang van de klimaatfactoren onderzoeken. Vervolgens wordt de klimaatbeheersing economisch beoordeeld wat een voortzetting is van een economische studie waar een schip met een lange termijn ballasttank coating wordt vergeleken met een gemiddeld presterende coating.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lenaerts Silvia
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit doctoraatsonderzoek is de ontwikkeling en toepassing van een uitgebreide set van indicatoren om de duurzaamheid van groene chemicaliën te beoordelen, daarbij worden economische, sociale en milieuaspecten geïntegreerd. De methode zal bijdragen tot de transitie van bestaande duurzaamheidskaders voor biobrandstoffen en bio-energie naar een duurzaamheidskader waar ook rekening gehouden wordt met groene chemicaliën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Van Schoubroeck Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Cooperatieve reële opties in een milieu-economische context worden bestudeerd in dit project. Reele opties houdt in dat het raamwerk zowel een dynamische als een stochastische dimensie heeft. vernieuwend is het cooperatieve aspect, waarbij verschillende bedrijven samen werken en een kodus gevonden dient te worden om de revenuen onderling te verdelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Kort Peter
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Compernolle Tine

Onderzoeksgroep(en)

• Economie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In Europe zijn er tussen de 150 000 en 500 000 stortplaatsen waarvan de meerderheid aangeduid kan worden als een niet-sanitaire stortplaats. Om de nodige milieu en gezondheidsproblemen te vermijden, zullen deze stortplaatsen geremedieerd moeten worden. Dergelijke dure ingrepen kunnen vermeden worden indien er gekozen kan worden voor een combinatie van de herwinning van natuurlijke hulpbronnen en remediatie. We duiden dit aan met 'Enhanced landfill mining (ELFM)' of verbeterde ontginning van stortplaatsen. Om deze noodzakelijke transitie te ondersteunen is er nood aan wetenschappers, ingenieurs en economen met de nodige kennis rond ELFM. Dit Europese netwerk project zal dan ook 15 jonge onderzoekers opleiden in het multidisciplinaire domein van ELFM.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Koolstofarme energie en energie-efficiëntie is essentieel om minder broeikasgassen uit te stoten. Het gebruik van gedecentraliseerde koolstofarme energiesystemen, met een grotere deelname van consumenten aan vraagbeheer, is een noodzakelijk onderdeel van de toekomstige energie mix. De mate of consumenten kiezen voor 'Demand Respons' hangt af van de beschikbaarheid van geschikte technologie, het niveau en de relevantie van de informatie, bepaling van de tarieven en de impact van dit alles op de uitgaven van de consumenten. Dit onderzoek richt zich op het ontwerpen van instrumenten met de nodige economische prikkels om residentiele en commerciële consumenten maximaal hun vraag af te stemmen om zo eenzelfde betrouwbaarheid te realiseren van elektriciteitsnetwerken met voornamelijk hernieuwbare energie in vergelijking met het conventionele elektriciteitsnetwerk.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven
• Mandaathouder: Srivastava Aman

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Economische en valorisatie gerelateerde taken in het kader van het aan VITO toegekende onderzoek rond inventarisatie en analyse van beschikbare biomassastromen in Antwerpen voor een duurzame energie productie..

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject