De (on)mogelijkheden van materialen in circulaire economie

Nieuws - 30 januari 2019 - Webredactie 3mE

Onze groeiende wereldbevolking en toenemende welvaart leggen steeds meer druk op het mondiale energieverbruik en de vraag naar materialen. De uitdagingen op het gebied van energieverbruik, materiaalconsumptie en klimaatverandering zijn sterk met elkaar verweven, maar het gebruik van materiaal wordt vaak als vanzelfsprekend gezien. Volgens materiaaldeskundige Erik Offerman is het hoog tijd om het roer om te gooien. “We zijn meer beperkt door de beschikbaarheid van materialen die er op de wereld zijn dan door energie. Er zal steeds meer materiaal ingezet moeten worden om de transitie van fossiel naar duurzaam te kunnen realiseren. Denk aan alle windparken of zonnepanelen die gebouwd zullen moeten worden. Dit is zorgelijk en een veel groter probleem dan men denkt. Zowel geopolitiek als materiaalkundig gezien. De mindset moet echt anders worden, het is tijd voor actie”, aldus Offerman. Deze maand publiceert Offerman zijn boek ‘Critical Materials: Underlying Causes and Sustainable Mitigation Strategies’. Een ‘must-read’ voor alle materiaalkundigen, werktuigbouwkundigen en productontwikkelaars. 

Bij het ontwerpen van producten en materialen zou al nagedacht moeten worden over duurzaamheidsaspecten gerelateerd aan de productie, het gebruik en aan het einde van de levensduur van het product. Gaan we efficiënt om met onze schaarse grondstoffen en energie? Gebruiken we geen kritische of toxische materialen? Is het product zodanig te recyclen dat er weer hoogwaardige materialen van gemaakt kunnen worden? Materialen en producten ontwerpen met het oog op grondstoffenefficiëntie, hergebruik en recycling is volgens Offerman de succesformule. 

Erik Offerman:

“Een circulaire economie zou versneld kunnen worden door het materiaalsysteem te vereenvoudigen en materiaalcombinaties meer op elkaar af te stemmen. Dit kan door minder legeringselementen/additieven te gebruiken. Hiervan worden er nu  relatief veel gebruikt om materialen de gewenste eigenschappen te geven waardoor recycling van gemengde materiaalstromen lastiger is. Met de kennis van tegenwoordig kan de microstructuur (bijv. korrelgrootte en textuur) van het materiaal worden aangepast om het  materiaal dezelfde of betere eigenschappen te geven, maar dan met minder legeringselementen/additieven. Dit maakt recyclingmakkelijker. Metalen zijn in principe goed te recyclen mits er in het ontwerpstadium al rekening mee gehouden wordt. Dat is een hele andere - meer holistische, vanuit systeemperspectief benaderde - manier van denken. Bewustwording is een eerste stap. Met dit boek wil ik graag een bijdrage leveren aan die bewustwording. Dit thema raakt aan het werk van iedere materiaalkundige en van iedere productontwikkelaar.”

Het boek ‘Critical Materials: Underlying Causes and Sustainable Mitigation Strategies’ is vanaf  februari verkrijgbaar. De opbrengst van de verkoop gaat naar de afdeling Materials Science and Engineering. Op 20 maart 2019 is er een symposium bij de TU Delft waar het boek wordt gepresenteerd. 

Kritische materialen en duurzame mitigatie strategieën

De aanleiding voor het boek ‘Critical Materials: Underlying Causes and Sustainable Mitigation Strategies’ zijn de onlangs verschenen rapporten van het International Resource Panel (IRP) of the United Nations Environmental Program (UNEP) waarin de zorg geuit wordt of er wel voldoende materialen zijn voor de groeiende wereldbevolking en de verduurzamingsslag die gemaakt dient te worden. Om aan de vraag naar materiaal te kunnen voldoen in 2050 moet de grondstoffenextractie verdrievoudigen. Daarnaast kent de wereld al diverse geopolitieke problemen rondom materiaal, een voorbeeld hiervan is het conflict tussen Japan en China in 2010 over zeldzame aardmetalen. Er zullen alleen maar meer van dit soort conflicten ontstaan als de spanningen rondom de beschikbaarheid van materialen toenemen. In zijn boek duikt Offerman samen met collega-onderzoekers in de materie rondom de geopolitieke problemen van materialen, de economische ontwikkelingen en de energietransitie. Dankzij de bijdrage van vooraanstaande collega-onderzoekers met een brede visie op het vakgebied is Offerman erin geslaagd om de term kritische materialen te doorgronden en zet het boek duurzame oplossingsrichtingen uiteen om de spanningen rondom kritische materialen te verlichten. 

Centre for Sustainability

Erik Offerman werkt samen met Universiteit van Leiden en de Erasmus Universiteit Rotterdam aan het mogelijk maken van een circulaire economie op het gebied van materiaalkunde. Gezamenlijk zijn zij het Centre for Sustainability opgestart. De Universiteit van Leiden legt in haar onderzoek focus op de milieukundige aspecten van materiaal, de afdeling Materials Science and Engineering van 3mE kijkt met name naar grondstoffenefficiëntie, substitutie en de recycling en de EUR richt zich op de nieuwe business modellen die een circulaire economie met zich meebrengt. Lees meer.

/* */