Fabrikaat onderzoekt steeds meer gebiedskenmerkende grond-, rest- en afvalstoffen op eigenschappen. Zo zoeken we bijvoorbeeld naar nieuwe toepassingen van rivierklei in combinatie met andere natuurlijke, en zoveel mogelijk lokale, grondstoffen. Grondstoffen met een – voor dit voormalig agrarische gebied – eeuwenoude betekenis, zoals het surplus van de imker en (melk/ pluim) veehouders: bijenwas, zuivel, eierschalen en dierlijke beenderen. En grondstoffen van invasieve exoten die een actuele bedreiging vormen voor de inheemse flora, zoals de Japanse duizendknoop, reuzenberenklauw en springbalsemien. We benaderen dit vanuit verschillende productie- en verwerkingstechnieken, onder andere gebruikmakend van onze custom made hitte-drukpers.

Keramiekglazuren
Eén van de toepassingen van bovengenoemde grondstoffen is die in onze zelfontwikkelde keramiekglazuren. Onder meer beenderresten, as van de Japanse duizendknoop, krabbenpantsers, houtas, de schelp van de zoetwatermossel en as van ons huis-, tuin- en keukenafval (een reststroom van ARN Afvalenergiecentrale). Deze combineren we met rivierklei en een andere natuurlijk componenten om tot nieuwe glazuren te komen. We voegen deze grond- en reststoffen niet toe aan een bestaand, industrieel glazuur, maar streven ernaar alleen gebruik te maken van wat er lokaal voor handen is.

De eigenschappen van alle verschillende bestandsdelen tonen in de glazuur. Zo herken je in de glazuur op basis van beenderresten de typerende botstructuur en is er een link te zien tussen de parelmoerglans van een zoetwatermossel en de glazuur waarin deze is verwerkt. De uitkomsten zijn door ons onder meer toegepast op servies, maar lenen zich ook voor andere toepassingen.

Het servies is onderdeel geweest van de tentoonstelling ‘Design by Nature’ van Museum De Fundatie i.s.m. Biobased Creations en onderdeel geworden van de reizende installatie ‘The Exploded View Beyond Building’ van Biobased Creations, welke in 2021 te zien was op de Dutch Design Week en in 2022 te zien zal zijn tijdens de Floriade. Zie voor meer informatie hier.

Pigmenten
Fabrikaat heeft haar onderzoek naar de potentie van lokale invasieve plantensoorten (zoals de Japanse duizendknoop en de reuzenberenklauw) en organische reststoffen uitgebreid met onderzoek naar de toepassing van pigment in textiel – een alternatief verpakkingsmateriaal voor keramiek. Uit ons onderzoek blijkt dat organische grondstoffen enkel bruikbaar zijn voor een toepassing in keramiek wanneer het een as betreft (bijvoorbeeld planten- en houtas, reeds basisingrediënten in onze zelfontwikkelde keramiekglazuren). Echter, de wortels, het blad en de vruchten van veel voorkomende inheemse planten — zoals de stinkende gouwe, brandnetel, walnootschillen en -bolsters, eikels en gras, invasieve exoten zoals de Japanse duizendknoop en (horeca)keukenafval zoals uienschillen en avocadopitten — bieden mogelijkheden voor het verven van textiel. Afgelopen jaar hebben we hiertoe veel experiment uitgevoerd en een kleine productielijn opgezet. Reststof van een lokale stoffenhandel is met verschillende natuurlijke verfstoffen gekleurd en heeft het verpakkingsmateriaal van onze keramiek gevormd. De resultaten hebben geleid tot nieuwe inzichten voor potentieel vervolgonderzoek en -productie, zoals de wateroplosbaarheid en andere toepassingsmogelijkheden voor het programma van Fabrikaat.

Beton en kalkstuc
In onze zoektocht naar een innovatief gebruik van de typerende grondstoffen van Nijmegen-Noord, streven we naar zo duurzaam mogelijke verwerkingsprocessen. Een voorbeeld hiervan is de coffee-to-throw beker; een beker die niet is afgebakken in de keramiekoven en die na gebruik weer oplosbaar is in de natuur. Dit project leidde tot een nieuwe onderzoeksvraag: is het mogelijk om ongebakken klei te verwerken —al dan niet in combinatie met andere grondstoffen—  om tot een stevig materiaal te komen dat niet oplosbaar is?

In het proefondervindelijk onderzoek hiertoe zijn we uitgegaan van de eigenschap van gebluste kalk; namelijk dat deze niet meer oplosbaar is in water.

De schalen van de zoetwatermossel die we rapen aan de oevers van de Waal, hebben we hiertoe gecalcineerd. Hierdoor verandert de minerale samenstelling van calciumcarbonaat naar calciumoxide. Wanneer daarna water wordt toegevoegd, ontstaat gebluste kalk; calciumhydroxide. Deze pasta vormt de basis voor zowel een beton als een kalkstuc. In de zoektocht naar een goede receptuur combineren we de kalk met rivierklei en andere grondstoffen uit onze materialen bibliotheek zoals plantenas, baksteengruis, houtskool, graniet en berenklauw. Deze toevoegingen hebben onder andere invloed op de kleur en de stevigheid. De ontwikkelde betonpasta is vormbaar en geschikt voor verwerking in (pers)mallen.

Momenteel testen we de ontwikkelde kalkstuc recepten om deze vervolgens toe te passen in het nieuwe programmagebouw van Fabrikaat.

Bioplastics van natuurlijke grondstoffen
Britt de Bruijne, derdejaars student aan de HKU Product Design, loopt sinds februari 2022 stage bij Fabrikaat. Vanuit haar onderzoeksvraag hoe natuurlijke en lokale grondstoffen zoals alg en plantenvezels kunnen worden verwerkt tot ‘bioplastics’, ontwikkelt ze verschillende recepturen en test ze de plasticiteit, oplosbaarheid, structuur, vormvastheid en de mogelijke toepassingen van dit materiaal.

Ze heeft in dit proces ontdekt dat de schimmelgroei die ontstaat op de basissubstantie van alg en houtvezels een verstevigende werking heeft op het ‘bioplastic’. Dit resulteert in een stevige lap dat doet denken aan een leerachtig materiaal. De bomen die gekapt zijn op het terrein van Fabrikaat —ter behoeve van de toekomstige woningbouw— blijken geschikte mallen voor de ontwikkeling van dit nieuwe leerachtige materiaal. Toepassingsmogelijkheden worden momenteel door Britt verder onderzocht, waarbij ze zowel contacten legt met leerbewerkers als met biologen.