30/03/2015
Duurzaam grondstoffengebruik Workshop Duurzaamheidsdag KU Leuven 20 maart 2015
Programma 9.30-9.40
Welkom en inleiding
9.40-10.25
Vijf invalshoeken op duurzaam grondstoffengebruik
10.25-10.35
Informatieve vragen aan de sprekers
10.35-11.00
debat met het publiek
1
30/03/2015
Duurzaam grondstoffengebruik: probleemstelling Karel Van Acker
Materiaalvoorziening stuit op grenzen • Grenzen aan de beschikbaarheid van materialen o
ertsen worden armer
o
geopolitieke en economische impact op beschikbaarheid
o
voor biogebaseerde materialen: ecologische limieten
Source: EC, 2014
2
30/03/2015
Materiaalvoorziening stuit op grenzen • Impact op het leefmilieu en energieverbruik bij winnen, produceren, gebruiken en afdanken van materialen o
sterk verbonden met energiecrisis en klimaat
bron: Allwood, J. M., 2011
Vraag naar materialen materiaal schaarste milieu-impact van winnen, productie, gebruik en afdanken van materialen
toenemende bevolking en welvaart, en dus materialenhonger toenemende complexiteit
3
30/03/2015
toenemende bevolking en welvaart, en dus materialenhonger
materiaal schaarste milieu-impact van winnen, productie, gebruik en afdanken van materialen
toenemende complexiteit
“kritieke” materialen
bevoorradingsrisico
Wind energie / E-mobility spaarlampen
zonnecellen
katalysatoren
batterijen
Source: EC, 2014
economisch belang
4
30/03/2015
materiaal schaarste milieu-impact van winnen, productie, gebruik en afdanken van materialen
toenemende bevolking en welvaart, en dus materialenhonger toenemende complexiteit
Welke oplossingsrichtingen biedt duurzaam materialenbeheer? dematerialiseren
hernieuwen
substitutie
Meer doen met minder Materialen efficiënt gebruiken • ecodesign • nieuwe businessmodellen • procesintensificatie Hoogwaardig materiaalkringlopen sluiten • recyclage, hergebruik, … • biogebaseerde materialen • landfill mining Effectiviteit verbeteren Gebruik kostbare grondstoffen beperken • verbeterde functie (bijv. lichtgewicht) • vervanging kritieke metalen
duurzaam ontginnen
life cycle thinking
Denken in termen van levenscyclus integrale evaluatie in termen van milieu, economische en sociale aspecten
5
30/03/2015
Hoe voortgang boeken? technologische innovaties? top-down beleid? inzetten op one-fits-all oplossing? uitgaan van ‘materiële’ groei?
integrale en systemische aanpak nodig
Duurzaam grondstoffengebruik Invalshoek 1: Urban Mining
Karel Van Acker
6
30/03/2015
1. Wat?
1. Wat? “Urban mine” zijn vaak “rijker” (hebben hogere concentratie) aan metalen en mineralen dan ertsen
7
30/03/2015
2. Huidig onderzoek indicatoren en impacten
nieuwe recyclagetechnologieën
Distribution of Nd global in-use-stock
Global in-use-stock (10³ t)
250 Ceramics
200
MRI Glass additives
150
NiMH batteries Family appliances Metallurgy
100
Automobiles Wind turbines 50
Audio systems Computers
0 Neodymium
Stock = 170000 ton in 2012 ong 5x jaarlijkse vraag
3. Toekomstige uitdagingen • enorme nood aan beter informatie over de urban mine →
bijvoorbeeld door invoeren van een materialenpaspoort?
20000
Recycling potential of Nd by application
10000 5000 0 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
EOL Nd (t)
15000
Nd recycling potential from Automobiles Nd recycling potential from Wind turbines Nd recycling potential from Audio systems
8
30/03/2015
3. Toekomstige uitdagingen • “product centered” denken →
integrale visie op sluiten van diverse kringlopen (“downcyclen” van sommige stromen kan als het systeem er voordeel bij heeft)
• design gericht op exploiteren van de urban mine
3. Toekomstige uitdagingen • flexibel ecosysteem met efficiënte recyclage technologieën →
meer co-development en uitwisseling kennis
→
kan in Vlaanderen een re-industrialisatie met zich meebrengen... is dit gewenst?
9
30/03/2015
Duurzaam grondstoffengebruik Invalshoek 2: Ecodesign en LCE
Joost Duflou
1. Wat? Ecodesign: Het ontwerpen van producten zodat ze over de verschillende productlevensfasen heen een zo beperkt mogelijke impact genereren. .
Materiaalwinning Mijnontginning
Productfabricage
Distributie
Gebruik
Storten
Productterugname MateriaalverwerDisassemblage king
10
30/03/2015
1. Wat? Design for Disassembly/Recycling: Ontwerpen zodat bij de eindelevensbehandeling eenvoudige terugwinning van componenten of materialen mogelijk wordt zonder substantieel kwaliteitsverlies. (In)efficientie van materiaalrecyclage in de EU
* Voorbeeld voor het terugwinnen van goud, naar C. Hagelüken, Umicore, Care Innovation, 2010
2. Huidig onderzoek: Procesontwikkeling Voorbeeld: Eindelevensbehandeling van LCD TVs
•
Recyclageprocessen: ontwerp en optimalisering
•
Ontwikkeling van business models
•
Afleiden van ontwerprichtlijnen
22
11
30/03/2015
2. Huidig onderzoek: Procesontwikkeling Voorbeeld: Herwinnen van FR bevattende plastic onderdelen van LCD TVs
INPUT
‘REGRINDING’
OUTPUT
23
2. Huidig onderzoek: Procesontwikkeling
100% gerecycleerd materiaal: PC/ABS FR 40 24
Peeters J.R. et al. , Closed Loop Recycling of Plastic Housing for Flat Screen TVs
12
30/03/2015
2. Huidig onderzoek: DfD/DfR
2. Huidig onderzoek: Solid State Recycling
Paraskevas D., Kellens K., Renaldi, Dewulf W., Duflou J.R., 2012
26
13
30/03/2015
3. Toekomstige uitdagingen •
≥ 0: Hoe materiaaldegeneratie monitoren/beheersen bij herhaald recycleren?
• Industriële symbiose: Vermijden van verliesstromen in een productiestadium
• Gedifferentieerde ecotaxsystemen: Hoe disassembleerbaarheid/scheidbaarheid objectief meten?
Duurzaam grondstoffengebruik Invalshoek 3: Economie
Johan Eyckmans
14
30/03/2015
1. Wat onderzoeken economen? • Environmental / resource economics • Economie = analyse van incentives Wat drijft consumenten, producenten, overheden?
o
• Normatieve analyse: o
Wat is de maatschappelijk wenselijke situatie rekening houdend met huidige & toekomstige consumenten, producenten en milieu effecten? • Verdeling van productie van niet-hernieuwbare bronnen doorheen de tijd (tijdspad van exploitatie)? • Maatschappelijk wenselijke mate van inzameling/recyclage?
o
Hangt af van waarde-oordelen! • Afweging belangen consumenten / producenten / milieu?
1. Wat onderzoeken economen? • Beschrijvende analyse o
Tot welke uitkomsten leidt marktwerking? • Zullen winstmaximerende mijnbedrijven grondstoffen te snel uitputten? • Waarom komt recyclage soms wel/niet van de grond?
• Indien marktwerking niet leidt tot wenselijke situatie, welke beleidsinterventies zijn dan nodig? o
Extended Producer Responsibility EPR
o
Taksen versus subsidies
o
Normen en standaarden
o
Soft instruments
o
…
15
30/03/2015
2. Huidig onderzoek • Consensus rond noodzaak overheidsinterventie in kader van resource efficiency omwille van: o
Milieu-externaliteiten in (1) mijnbouw en verwerking grondstoffen, (2) gebruiksfase goederen, (3) end-of-life fase
o
Asymmetrische informatie in “afval = grondstof” en “re-use”
o
Onvoldoende incentives green design / design for recycling, alternatieve business modellen, …
o
Barrières in recyclage, logistics, …
o
…
• Minder consensus rond noodzaak interventie omwille van loutere uitputting niet-hernieuwbare grondstoffen o
Complexe interacties van verschillende effecten (hoge private discontovoeten, marktmacht, …)
3. Toekomstige uitdagingen • Uitdagingen in economisch onderzoek? o
Empirische validatie theoretische resultaten
o
Consistente modelering van materiaal-cyclus (value chain) rekening houdend met: • Algemeen evenwichtseffecten • Materiaalbalansen
o
Interactie van verschillende beleidsinstrumenten
o
Strategisch gedrag van beleidsmakers internationaal, interregionaal, …
o
Strategisch gedrag actoren in reactie op regulering • Verschuiven productie in ruimte en tijd, … • Illegaal gedrag
16
30/03/2015
Duurzaam grondstoffengebruik Invalshoek 4: Rol van het beleid
Katja Biedenkopf
1. Wat?
17
30/03/2015
2. Huidig onderzoek • Externe effecten van EU beleid • (EU & Vlaamse) beleidsinstrumenten
3. Toekomstige uitdagingen
• Hoe kan beleid de transitie naar een circulaire economie steunen? • Hoe kan beleid meer innovatie aanmoedigen? • Hoe kan de toepassing van bestaande innovaties versneld worden?
• Multidisciplinariteit
18
30/03/2015
Duurzaam grondstoffengebruik Invalshoek 5: Sociale processen
Marc Craps
1. Wat? Sociale processen = Actoren (individuen, groepen) in interactie met elkaar Overheid: hiërarchie & controle Overheid Bedrijven: markten & competitie Civiel: conflict & onderhandeling Co-creatie: verschillende actoren en sectoren Civiele in samenwerking met elkaar, Bedrijven samenleving vanuit systemisch bewustzijn Idealistisch? • Noodzakelijk in een “volle” complexe wereld – grote onderlinge afhankelijkheid – diversiteit en connectiviteit dragen bij tot veerkracht • Vooral gericht op innovatie, voor transities
19
30/03/2015
2. Huidig onderzoek Hoe interactieve processen tussen actoren bevorderen voor transitie van lineaire naar circulaire waardeketens • Interactieve werkvormen • Sturing & leiderschap • Institutionele condities • Nieuwe rollen en competenties • “Boundary spanning” tussen actoren • Op verschillende niveaus, bijv.: o Vlaams materialenbeleid: VMP o Specifieke materialenstromen: vlakglas o Lokaal: Stadslab Antwerpen Fashion flow o Noord-Zuid: Worldloop
3. Toekomstige uitdagingen • Verhouding tussen klassieke en nieuwe rollen en werkvormen • Globale uitdagingen en lokale acties: “cross-level” afstemming • Aandacht voor ruimtelijk-sociale aspecten - “stedelijk metabolisme”
• Grondstoffen uitputting - toenemende conflicten: samenwerking onder druk
• Circulaire economie - business modellen (urban mining, peer-topeer, sharing, …) = nieuwe interactievormen tussen bedrijven, overheid en sociale initiatieven
• Interactief = informeel: hoe ondemocratische lobbying vermijden - transparantie
• Nood aan co-ontwerpend, co-creërend én kritisch (actie-) onderzoek
20
