Biodegradable golf tee vervolgonderzoek

Aanleiding/ achtergrond

Golf is mondiaal 1 van de grootste sporten wereldwijd. Golf Tees worden gebruikt om de bal bij de afslag in het spel te brengen. Grove schatting is dat jaarlijks 5 miljard golf tees worden gebruikt. Deze zijn voor het overgrote deel gemaakt van plastics en eindigen veelal in de natuur en grondwater. Dit project gaat op zoek naar een biodegradable oplossing.

In 2023 heeft er een onderzoek plaats gevonden om te komen tot een theoretisch concept van een 'biodegradable Golf Tee'. Deze is succesvol uitgevoerd en men is gekomen tot een theoretisch concept (inclusief 3D geprinte versie) voor de Golf Tee (Proof of Concept, PoC). De POC verdient een vervolgstudie om te komen tot een Prototype voor productie op grote schaal. Vanuit een Circular Product Design perspectief wil het project het design heroverwegen.  Produceerbaarheid en bijbehorend businessmodel (grondstof (PHB) blijkt duur) zullen tijdens dit onderzoek ook nog eens onder de loep genomen worden.

Doel

Is het mogelijk om het proof of concept door te ontwikkelen en te komen tot een prototype vanuit een circulair product design perspectief?

Rekening houdend met:

• (her)design van Golf Tee en bijbehorend pakket van eisen (eerste onderzoek);

• productiemethode/ produceerbaarheid (spuitgieten);

•  businessmodel (initiële investering en productiekosten in relatie tot potentiële afzetmarkt).

Aanpak/ werkwijze

WP 1. Projectmanagement.

WP 2. Herdesign Golf Tee vanuit circulair product design perspectief.

WP 3. In kaart brengen van de produceerbaarheid van design binnen kaders van renderend businessmodel in combinatie met product-market fit.

WP 4. Vervaardigen van een protomatrijs voor productie van een prototype.

WP 5. Testen van prototype aan de hand van een operationalisatiepakket van eisen.

Resultaten

Na uitgebreid onderzoek en diverse gesprekken is PHB Bluepha PHA BP 330-05 gekozen voor de productie van golftee’s via spuitgietproductiemethoden. De beslissing is gebaseerd op de volgende overwegingen: 

• Technische Specificaties: PHB Bluepha PHA BP 330-05 heeft superieure mechanische eigenschappen vergeleken met PHB PHAx10007. Het materiaal is sterker en stijver dankzij een hogere treksterkte en buigsterkte, wat essentieel is voor de duurzaamheid en robuustheid van golftee’s. Hoewel dit materiaal momenteel slechtere mechanische eigenschappen heeft dan het huidige grondstof die wordt gebruikt voor golftee’s, kunnen deze eigenschappen worden verbeterd door vezels toe te voegen tijdens het spuitgietproces. 

• Milieuvriendelijkheid: PHB is biologisch afbreekbaar en laat geen microplastics achter, in tegenstelling tot PLA. Dit maakt PHB een veel milieuvriendelijker alternatief. 

• Productietechniek: Spuitgieten is gekozen als productietechniek vanwege de mogelijkheid om complexe geometrieën te vormen, grootschalige productie te realiseren en variabele wanddiktes te produceren. PHB Bluepha PHA BP 330-05 is geschikt voor deze methode. 

• Voordelen van PHB: PHB, geproduceerd door onder andere BIOMER, is voor 97,9% uit hernieuwbare bronnen te winnen en fungeert als energieopslag voor bacteriën en schimmels, die het materiaal ook afbreken. Dit maakt PHB niet alleen milieuvriendelijk, maar ook veilig voor de natuur. 

Hoewel de hoge kosten en beperkte beschikbaarheid van biologisch afbreekbare plastics zoals PHB een uitdaging vormen, biedt PHB Bluepha PHA BP 330-05 een betrouwbare en duurzame oplossing voor de productie van golftee’s. Hierdoor kan worden voldaan aan de eisen van duurzaamheid en milieuvriendelijkheid. Echter, PHB is niet perfect, de eigenschappen van het materiaal met betrekking tot sterkte liggen namelijk een stuk lager dan PLA. Dit is overigens wel makkelijk op te lossen door vezels toe te voegen in het spuitgiet proces. 

Uiteindelijk zijn de verschillende ontwerpen vergeleken op basis van sterkte en andere relevante criteria. De weegfactoren in de keuzematrix hielpen bij het bepalen van het meest geschikte ontwerp