Van Afval Naar Grondstof: het sluiten van de kunststofketen. Ministerie van Infrastuctuur en Milieu

Van Afval Naar Grondstof: het sluiten van de kunststofketen Vooronderzoek opstellen innovatie- en opleidingsagenda voor de rubberen kunststofindustrie Maart 2014

In opdracht van:

Ministerie van Infrastuctuur en Milieu

Door: DPI Value Centre Auteur: Louis Jetten Met medewerking van: Bernard Merkx, GreenWavePlastics Femke Roos-Markhorst, DPI Value Centre Jan Schrijver, IntelliPlast Jos Lobée, DPI Value Centre Martin van Dord, DPI Value Centre Kuno Dijkhuis, ERT

Inhoud 1

Inleiding en opzet onderzoek

1.1 1.2 1.3

2

Beschrijving van de ketens

2.1 2.2

3

Resultaten van de kansenkaart NRK

4

Inventarisatie van projecten en plannen in de keten

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

5

Innovatievragen in de rubberen kunststofindustrie

5.1 5.2 5.3 5.4

6

Conclusie / samenvatting / advies

33

7

Referenties

36

8

Bijlagen

8.1 8.2 8.3 8.4

37 37 39 39 40

Inleiding Plaats van dit onderzoek binnen de doelstellingen van de Nederlandse overheid Opzet onderzoek

Inleiding in de kunststof materialen Beschrijving van de ketens

Inleiding en vragenlijst Vragenlijst Resultaten van de interviews in de keten voor thermoplasten Resultaten van interviews in keten voor rubbers Resultaten van interviews in de keten voor composieten

Innovatiebehoefte in de kunststofindustrie, thermoplasten Innovatiebehoefte in de thermoharder / composiet industrie Innovatiebehoefte in de rubber industrie Generieke innovatiebehoeften

Bijlage 1: Definities (uit richtlijn 2008/98/EG) Bijlage 2: Vragenlijst Bijlage 3: Samenstelling begeleidingscommissie Bijlage 4: Resultaten van de interviews

4 4 5 6 7 7 7 16 17 17 17 17 21 22 23 24 30 31 32

DPI Value Centre - maart 2014

Gebruikte afkortingen ABS EPS NIR PA PA6 PC PE PEF PET PHA PLA PMMA PP PS PTT PVC

acrylonitrile-butadiene-styreen expanded polystyreen (piepschuim) Near Infra Red (detectiemethode) polyamide (nylon) polyamide 6 polycarbonaat polyethyleen polyethyleen furanoaat polyethyleentereftalaat polyhydroxy alkanoaat polylactic acid (polymelkzuur) polymethylmethacrylaat polypropyleen polystyreen polytrimethyleentereftalaat polyvinylchloride

CRO EZ I&M NGO NRK OEM PRE RVO RWS SPM TKI

Contract Research Organisation Ministerie van Economische Zaken Ministerie van Infrastructuur en Milieu Non Governemental Organisation Federatie Nederlandse Rubber- en Kunststofindustrie Orginal Equipment Manufacturer; producent van eindproduct (kan ook levensmiddel zijn) Plastic Recyclers Europe Rijksdienst voor ondernemend Nederland Rijkswaterstaat Smart Polymeric Materials Topconsortium voor Kennis en Innovatie

3


1

Inleiding en opzet onderzoek

1.1

Inleiding De problematiek van kunststof afvalstoffen en de voorgenomen acties worden op Europees niveau nader toegelicht in het ‘Groenboek over een Europese strategie voor kunststofafval in het milieu’. Belangrijk element daarin is o.a. dat wordt voorgesteld om het vereiste volume van mechanische recycling te verhogen. Deze visie is bevestigd in een opinie over het Groenboek (na consultatie) en in behandeling bij de Europese commissie.

Een groeiende consumptie - als gevolg van de groei van de wereldbevolking en een toenemende welvaart - is de oorzaak van een sterke toename van het gebruik van natuurlijke hulpbronnen en delfstoffen. Daardoor dreigen een aantal materialen in de nabije toekomst schaars te worden. Op veel verschillende wijzen wordt deze problematiek benaderd door tal van organisaties en bedrijven. Deze initiatieven zijn gebaseerd op de onderwerpen: vermindering van materiaalgebruik, herwinning van grondstoffen en inzet van hernieuwbare materialen. In feite kunnen al deze activiteiten onder de noemer duurzaamheid geplaatst worden. Voor de volledigheid hierbij de definitie van het begrip duurzaamheid naar Brundtland: ‘Ontwikkeling die voorziet in de behoeften van de huidige generatie zonder de mogelijkheden voor toekomstige generaties in gevaar te brengen’. Deze complexe problematiek is een goed motief voor het kabinet om in haar beleid de innovatiekracht van het bedrijfsleven, de kennisinstellingen en de overheid optimaal te richten op de transitie naar een duurzame economie en groene groei.

Voor de circulaire economie (CE) kan als basis het model van de Ellen MacArthur Foundation gehanteerd worden, zie Fig. 1. Kenmerken van dit model zijn dat twee separate ketens worden onderscheiden, voor technische grondstoffen en voor biobased grondstoffen. Uitgangspunten daarbij zijn herbruikbaarheid van producten en materialen, het herstellend vermogen van natuurlijke hulpbronnen en waardecreatie. Daaruit volgt dat gestreefd moet worden naar het optimaliseren van de cyclus van een product door de cyclus zo klein mogelijk houden. In het kader van het programma VANG wil I&M, in samenwerking met de stakeholders voor de materialen kunststof en rubber, een innovatie- en opleidingsagenda opstellen, gericht op innovatie van materialen, producten, processen en systemen. In afstemming met NRK heeft I&M aan DPI Value Centre de opdracht gegeven om samen met de stakeholders van de rubberen kunststofindustrie een inventarisatie uit te voeren als voorbereiding.

Door het Ministerie van Infrastructuur en Milieu (I&M) is het programma ‘Van Afval Naar Grondstof’ (VANG) aangekondigd. De inhoud en globale beleidsdoelen van dit programma zijn: ‘De beweging van afval naar grondstof leidt tot een meer circulaire economie. Dit vergt het duurzaam omgaan met natuurlijke bronnen (sustainable sourcing), het zuinig omgaan met onze grondstoffen (resource efficiency), het slim ontwerpen van producten (ecodesign en substitutie van niet duurzame materialen), voorwerpen langer en meerdere keren gebruiken (hergebruik en reparatie) en het optimaal benutten van reststromen’.

Het doel van de inventarisatie is om inzicht te geven in: • Lopend onderzoek op het gebied van de verduurzaming van producten produtieketens voor rubber en kunststoffen, inclusief de betrokken onderzoekinstellingen, bedrijfsleven en overheden en/of netwerken; • Ideeën die op de plank liggen maar nog niet tot wasdom zijn gekomen; • Ideeën vanuit de sector – met name van koplopers – van onderzoeksthema’s en concrete onderzoeksvragen.

Ontwikkelingen in Nederland zijn gerelateerd aan weten regelgeving in Europa. In deze rapportage wordt uitgegaan van de definities van afvalstoffen zoals gegeven in de Europese kader richtlijn afvalstoffen (voor de relevante bergrippen zie bijlage 1). 4


De resultaten van het onderzoek worden in dit rapport beschreven.

Fig. 1: Circular Economy

1.2

Het onderzoek wordt uitgevoerd in opdracht van I&M. Ook andere stakeholders zijn intensief bij het onderzoek betrokken, te weten EZ, NRK en de Topsector Chemie. Deze betrokkenheid komt mede tot uiting door een actieve deelname in de begeleidingscommissie.

Plaats van dit onderzoek binnen de doelstellingen van de Nederlandse overheid

Belangrijke inspiratiebronnen voor de Nederlandse overheid zijn het Europese beleid op het vlak van Resource Efficiency en een scala aan initiatieven en doelstellingen die in Nederland door bedrijven, brancheorganisaties (al dan niet in samenwerking met een NGO of consultancy bureau) en kennisinstellingen zijn geformuleerd. Het in dit rapport beschreven vooronderzoek heeft betrekking op vier van de acht operationele doelstellingen van de Nederlandse overheid. Deze vier operationele doelstellingen

Het onderzoek sluit aan bij de kansenkaart Chemie van de NRK (zie ook hoofdstuk 3) en bij de doelstellingen van de Topsector Chemie. In de TKI SPM zijn dat 2 van de 4 thema’s, namelijk biobased en sluiten van de keten. Onder de vlag van de Topsector Chemie zijn regionale activiteiten opgezet of in ontwikkeling, in de vorm van een Centre of Expertise, Innovation Lab en Centre of Open Chemical Innovation. Van deze centra hebben de

zijn in Fig. 2 groen gemarkeerd. De resultaten van het vooronderzoek kunnen gebruikt worden om het afvalbeleid naar een circulaire economie te concretiseren.

Chemelot Campus in Geleen en het Polymer Science Park in Zwolle kunststof recycling als een van hun speerpunten; de laatste in samenwerking met de hogescholen in Zwolle en Emmen. 5


Fig. 2: De scope van het in dit rapport beschreven vooronderzoek heeft betrekking op de groen gemarkeerde operationele doelstellingen van de Nederlandse overheid

1.3

Opzet onderzoek

In Fig. 3 wordt een overzicht gegeven van het onderzoek. In het projectplan is ook opgenomen dat de resultaten van het onderzoek door de begeleidingscommissie getoetst en beoordeeld worden.

In overleg met de opdrachtgever, het Ministerie van I&M, vindt dit plaats in een workshop met dit rapport als basis. Onderdeel van dit project is ook de toetsing van de resultaten van de inventarisatie, aan de opties voor het sluiten van de keten in de NRK Kansenkaart.

Fig. 3: Kader van het onderzoek

6


2


2.1

Inleiding in de kunststof materialen

2.2

In deze ketenbeschrijving wordt aangegeven wat de rollen zijn van de verschillende spelers in hun ketens en wordt aangeduid wat de (technisch) kritische punten zijn bij een aantal overdrachten van producten / materialen tussen twee partijen in een keten. De ketens voor thermoplasten, thermoharders en rubbers zijn niet identiek:

Rubbers en kunststoffen is een verzamelnaam voor een grote variëteit aan polymeren met specifieke eigenschappen, die in 3 hoofdgroepen verdeeld kunnen worden: •

•

•


Thermoplasten: kunststoffen die verwerkt worden via een smeltfase; in principe is de verwerking van thermoplasten (van korrel naar product) een fysisch proces. Thermoplasten zijn van de kunststoffen veruit het grootste in volume en worden via technieken zoals spuitgieten, film blazen, rotatiegieten en profiel extrusie verwerkt. Thermoplasten smelten bij verhitting. Het overgrote deel van kunststof producten wordt gemaakt van de belangrijkste thermoplasten: PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, PS. Daarnaast is er een groot aantal thermoplasten die in kleinere volumes vooral in technisch veeleisende toepassingen worden ingezet, zoals: PA (nylon), PBT, ABS, PC, PMMA. Thermoharders: kunststoffen die gevormd worden door een chemische reactie van (meestal) twee chemicaliën. Thermoharders worden gebruikt in composieten door verwerking in combinatie met vezels (bijvoorbeeld glasvezels). Composieten hebben een hoge stijfheid bij geringe dikte (en gewicht). Thermoharders smelten niet bij verhitting maar ontleden zonder over te gaan in een vloeibare fase. Rubbers worden onderverdeeld in natuurrubber en synthetische rubbers. De ontwikkeling startte met het gebruik van natuurrubbers (gewonnen als latex); de kwaliteit ervan is nog niet geëvenaard door een synthetische rubber, maar de capaciteit om natuurrubber te winnen is wereldwijd te klein. Rubbers worden geleverd als compounds met 10 tot 20 toeslagstoffen en een effectief gehalte aan rubber van ongeveer 50% en soms minder.

• • •

vanaf de productie van een (half)fabricaat tot aan de afvalfase zijn de verschillen gering; de grondstoffenvoorziening wijkt sterk af door de andere methode van verwerking; materiaal recycling is voor thermoplasten tot een redelijk niveau aanwezig, voor rubbers in praktijk alleen voor banden en voor thermoharders lijkt dit niet haalbaar.

Grondstoffen, zoals granulaat, chemicaliën en additieven, worden door de grote internationale kunststof producenten meestal niet rechtstreeks aan kunststof verwerkers geleverd. Door eisen van een afname van minimale volumes (bijv. bij bulkkunststoffen minimaal 400 ton per jaar) kunnen veel verwerkers niet rechtstreeks bij deze firma’s bestellen. Ook is er een toenemende rol voor compounders die kunststoffen volgens klantspecificaties aan een verwerker kunnen leveren; ook omdat de kunststof producenten deze service bijna niet meer bieden. In de grondstofvoorziening is in alle ketens ook aandacht voor biobased grondstoffen (drop-ins). Daarnaast zijn er polymeren, die als polymeer gewonnen worden uit een biologisch proces, zoals PHA en natuurrubber. Recycling van kunststoffen wordt door de meeste partijen geassocieerd met mechanische recycling van thermoplasten. Dat is inderdaad de belangrijkste vorm van recycling van kunststoffen. In deze studie worden ook de status en de ontwikkelingen onderzocht in recycling van rubbers en composieten. Daarnaast worden de recente ontwikkelingen in andere vormen van recycling / validatie aangegeven, o.a. chemische recycling.

Toeslagstoffen kunnen voor een deel ook biobased zijn. Na vulkanisatie hebben rubbers een zodanige chemische structuur dat het materiaal bij verhitting niet smelt. 7


De keten voor thermoplasten Bij mechanische recycling worden ingezamelde kunststoffen via een aantal fysische processen omgezet in een maalgoed of regranulaat dat weer geschikt is voor het produceren van een kunststof product. In het kader van dit onderzoek worden in deze keten alleen recyclaten - in de vorm van maalgoed of regranulaataangegeven, die bij inzet in een kunststof product de inzet van een virgin kunststof vervangen. De discussie óf over downcycling óf upcycling is hier niet aan de orde. In principe zullen thermoplasten tijdens het verwerkingsproces en tijdens gebruik op moleculaire schaal schade oplopen; dit kan door toevoeging van stabilisatoren grotendeels verhinderd

Daarom zijn gerecyclede kunststoffen op microschaal niet identiek aan virgin kunststoffen. Daarnaast is een gerecyclede kunststof een mix van producten van verschillende leveranciers, die op microschaal niet 100% identiek zijn. Dit heeft echter nauwelijks invloed op de macroscopische eigenschappen (zoals dichtheid, viscositeit, stijfheid) zodat de gerecyclede kunststoffen in nieuwe toepassingen kunnen worden ingezet als vervanger van virgin materiaal. Bij verwerking tot een product uit gemengde kunststoffen waarvan mechanische recycling bij einde levensduur geen optie is, kunnen vraagtekens gezet worden.

worden.

Fig. 4: Keten voor thermoplasten

8


De keten voor rubbers Bijzonder voor rubbers is dat gewerkt wordt met specifieke recepturen om een rubber product de gewenste eigenschappen te geven. Daarvoor moet een rubber gecompoundeerd worden. Dit kan gedaan worden door een rubber compounder; in veel gevallen is dit de verwerker zelf, die van het compound ook het product maakt. Van rubbers wordt een grote variëteit aan producten gemaakt voor toepassingen in elektronische apparatuur, bouw, automotive etc. Door deze grote variëteit aan compounds en de inzet in samengestelde producten is inzameling van eenzelfde type niet economisch. Een uitzondering zijn autobanden, een goed herkenbare toepassing in een groot volume. Voor autobanden is een eigen inzamel en hergebruik / recycling systeem opgezet.

De keten voor composieten Een composiet (of thermoharder als van het kunststof aandeel wordt uitgegaan) heeft een 3 dimensionale structuur door de chemische reactie van de componenten van de hars. Door versterking met vezels die in de matrix verankerd zijn, is het mogelijk om zeer sterke producten met geringe dikte en daarom ook een laag gewicht te maken. Door het chemische netwerk hebben composieten een 3 dimensionale chemische structuur; dit voorkomt dat dit type composieten bij verhitting smelt. Deze structuur geeft ook een beperking in de opties voor recycling. Het is tot op heden dan ook niet gelukt om de keten te sluiten. Ook voor productieafvallen lijkt mechanische recycling tot bruikbare vervangers van de ingezette virgin materialen geen optie. Dit wordt geïllustreerd door de bouw van een composiet recycling systeem in China, waarin de thermoharder gekraakt wordt bij hoge temperatuur, het vaste afval gebruikt wordt als vulstof en de glasvezels in nieuwe toepassingen worden ingezet.

Voor de keten voor rubbers zie Fig. 5.

Zie voor de keten Fig. 6 In alle ketens vindt overdracht van een materiaal plaats tussen de verschillende spelers van de keten; ook worden tussen de verschillende actoren keuzes gemaakt, die van invloed zijn op de hele keten. In de ketens zijn deze beslissende punten aangegeven met nummers. Hieronder volgt een toelichting daarop.

9


Fig. 5: Keten voor rubbers

Fig. 6: Keten voor composieten

10


1

Design for next use

2

In de methodiek van Cradle to Cradle (C2C) of Circular Economy (CE) is het van belang om bij het ontwerp van een product rekening te houden met de mogelijke bestemming bij productfalen; wat zijn de mogelijkheden voor (gedeeltelijk) hergebruik en reparatie, of komt het product dan direct in de afvalfase en is alleen herwinning van materialen een optie. Door een juiste constructie met nadruk op ‘Design for Repair’ of ‘Design for Disassembly’ kan een korte cyclus gemaakt worden met een minimaal verlies aan waarde. Voor een product dat in de afvalfase komt, worden door een goede keuze van materialen en materiaal combinaties en de wijze waarop ze met elkaar verbonden zijn, de randvoorwaarden vastgelegd waaronder een effectieve herwinning van waardevolle materialen kan plaatsvinden. De voorkeur gaat uit naar ‘Design for Recycling’. Als recycling (nog) geen optie is, wordt een alternatieve methode van verwerking van een product na einde levensfase gekozen. Bij gebruik van een bioafbreekbare grondstof kan dit leiden tot ‘Design for Composting’. Als uiterste kan ook gekozen worden voor ‘Design for Incineration’, omdat dan voorkomen kan worden dat bij verbranding storende en/of giftige verbrandingsproducten vrijkomen.

Gedrag van de consument

Voor een consument is het niet altijd duidelijk welke keuzes in een systeem gemaakt worden: wat moet apart gehouden worden en wat mag bij elkaar en wat mag daar dan in? Daarnaast speelt het ook een rol dat in praktisch opzicht het scheiden van allerlei producten in verschillende afvalstromen grenzen kent. In Nederland kennen we inzamelsystemen voor een groot aantal producten en daarbij zijn er verschillen per gemeente. In grote lijnen gaat het hierbij om brengen haalsystemen. Hierbij ter illustratie een (niet volledige) reeks van inzamelvarianten: • Oud papier van verpakkingen / tijdschriften / kranten: meestal haalsysteem door vrijwilligers ten bate van sportverenigingen. Ook brengsystemen. • Metalen: kleine onderdelen / verpakkingen in grijs afval; grote delen / apparatuur via breng- of haalsysteem. • Tuinafval: haal- en brengsystemen. • Bruingoed / witgoed: brengsysteem of retoursysteem via retail. • Glas: brengsysteem (container); statiegeld systeem. • Kleding: brengsysteem (container) of inzameling door private partijen via campagnes. Nieuw zijn terugnamesystemen met bonus door retail. • Hout: kleine delen / verpakkingen in grijs afval; grote delen brengsysteem. • Grijs afval: haalsysteem. • EPS (schuimplastic): brengsysteem. • PVC raamkozijnen en buizen: via retail / installateur. • Drankkartons: proeven met haalsysteem. • Kunststof verpakkingen: haalsysteem of brengsysteem via Kunststof Hergebruik (Plastic Heroes); verantwoordelijkheid verschuift naar gemeentes; statiegeldsysteem voor PET flessen ≥ 1 liter; haalsysteem in grijsafval met nascheiding in beperkt aantal gemeentes. Wat wel en niet in een systeem ingezameld wordt, is

De rol van de ontwerper is van grote invloed op de mogelijkheden in het kader van ‘Design for next use’. In het schema staat de ontwerper tussen verwerker en OEM. In praktijk komt het ook vaak voor dat een OEM-er in overleg met de producent van een polymeer de specificaties en eisen opstelt (bijv. elektronicaen automobielproducenten werken zo). Het ontwerpproces wordt dan uitgevoerd door ontwerpers in dienst van deze bedrijven, vaak in samenwerking met een verwerker en een ontwerp- of engineeringsbureau. Als een OEM een product na gebruik weer terug neemt zal in een design in sterkere mate rekening gehouden worden met het inzetten van grondstoffen die opnieuw verwerkbaar zijn.

niet altijd duidelijk voor de consument. Denk hierbij aan de gemetalliseerde verpakkingen, EPS en nietverpakkingen die wel in de Plastic Heroes zakken komen maar niet zijn toegestaan. 11


4

Daarnaast zijn er verpakkingen van bioafbreekbare kunststoffen waarvan het voor de consument niet duidelijk is bij welke fractie die horen. Grootste risico daarbij is dat consumenten de indruk krijgen dat het overal weggegooid kan worden. Zwerfvuil en vervuiling van oceanen zijn onderwerpen die voor een groot deel te maken hebben met het gedrag van de consument. Dit komt uitgebreid aan de orde in het Groenboek. Het is van belang dat onderzoek wordt gedaan naar de wijze waarop het gedrag van een consument positief beïnvloed kan worden met een voor de gemiddelde consument ook begrijpelijke uitleg. Tot op heden zijn de successen van campagnes beperkt.

3

Eisen aan de grondstoffen voor recycling

Een recycler zal in het recyclingproces bepaalde maatregelen nemen om aan de eisen van een verwerker te kunnen voldoen. De wijze waarop het recycling proces wordt opgezet wordt dan mede bepaald door de kwaliteit en eigenschappen van de aangeboden gesorteerde kunststof afvallen. In het recycling proces voor thermoplasten wordt hier een tweedeling gemaakt tussen het proces van malen – wassen – scheiden en het granuleren via smeltextrusie. In het eerste deel van het proces worden droge en natte technologieën ingezet om een gesorteerde en gespecificeerde kunststof stroom om te zetten in een zuiver maalgoed, waarbij niet kunststof onzuiverheden, aanhangende verontreinigingen en andere kunststoffen worden verwijderd. Het aantal ingezette unit operations en dus de kosten van het recycling proces zijn gerelateerd aan de wijze van sortering. Afhankelijk van het type kunststof en de eisen van de kunststof verwerker kan een schoon inputmateriaal worden verwerkt tot een granulaat. In een extruder wordt het materiaal gesmolten, goed gemengd tot een homogene smelt, die via een granulator wordt verwerkt tot granulaat (kunststof korrels). Eventueel kan door toevoeging van additieven de kwaliteit van het regranulaat worden verbeterd. Samenvattend kan worden vastgesteld dat een aangeboden kunststof fractie na sortering afgestemd moet zijn op het recyclingproces. In principe is dit een afstemming tussen sorteerder en recycler waarbij inmiddels voor een groot deel van te recyclen kunststoffen een soort van standaard specificaties zijn ontstaan, vooral op basis van ervaring. Bij rubber recycling zijn vergelijkbare eisen opgesteld. Het is van belang dat verschillende typen rubbers vooraf van elkaar worden gescheiden.

Eisen aan de grondstof voor sortering

Als een sorteerder weet wat de specificaties van een gesorteerde stroom moeten zijn kan deze partij ook aangeven hoe het materiaal bij hem aangeboden moet worden. De mogelijkheden in het sorteerproces zijn beperkt en wel toegenomen in het laatste decennium door een toenemende automatisering. In praktijk is een gedeeltelijke handmatige sortering voor veel stromen nog noodzakelijk. Naast deze specifieke eisen gelden natuurlijk ook eisen die ervoor moeten zorgen dat er geen gevaar bestaat voor de medewerkers. Overigens speelt hierbij ook het gegeven dat de eisen aan de kwaliteit van gesorteerde kunststoffen niet gelijk opgaan met de toegenomen mogelijkheden op basis van betere technologie. Voor sorteerders is er dan geen economische impuls om de kwaliteit van gesorteerde stromen te verbeteren; dit zou zelfs hun hoeveelheid sorteerafval verhogen zonder dat er een hogere prijs voor gesorteerd materiaal tegenover staat. Reststromen van sortering en recycling kunnen in de toekomst mogelijk worden ingezet in chemische recycling van gemengde kunststoffen. Dit kan dan ook een oplossing zijn voor deelstromen van rubbers en voor composieten.

5

Overdracht van recycler naar verwerker

Een recyclaat (maalgoed, regranulaat, poeder) moet voldoen aan de specificaties van een kunststof verwerker. Deze specificaties zijn verschillend per type kunststof en per verwerkingstechnologie zoals: plaat extrusie, spuitgieten, folie blazen, fles blazen, buis extrusie. 12


Recycling van composieten is een issue. Er zijn recycling initiatieven geweest, die gebaseerd waren op het malen van het product en vervolgens het fijne poeder weer inmengen in nieuwe producten. Dit levert geen bijdrage aan de functionaliteit van het product en is economisch niet rendabel. Deze activiteiten zijn daarom gestopt. De enige vorm van recycling, die nu wordt gebruikt (in Duitsland), is het malen en verwerken in cement, waarbij een groot deel van het materiaal ook bijdraagt aan het leveren van energie. Een alternatief is chemische recycling van gemengde kunststoffen tot chemische grondstoffen in een proces waarin ook composieten verwerkt kunnen worden.

Voor banden van auto’s en vrachtwagens is in Nederland een systeem opgezet met toebetaling door de ontdoener. Kenmerken van dit systeem zijn:

Bij rubbers is het volume van gerecycled materiaal nog beperkt. In de afvalfase zijn rubbers veelal gemixt met andere afvalstromen en rubber onderdelen; met uitzondering van banden, worden rubberproducten niet separaat ingezameld.

•

•

•

Een groot deel van de ingezamelde banden wordt opnieuw gebruikt in gebieden met lagere eisen aan de kwaliteit van de banden. Een deel (niet alle typen rubber, wel NR) kan verwerkt worden tot reclaim. In reclaim is een deel van de zwavelbruggen die zijn gevormd om een rubber de gewenste sterkte te geven na vulkanisatie, weer gebroken zodat reclaim als een alternatief rubbercompound in specifieke applicaties kan worden ingezet. Een deel van de banden wordt gemalen en dit maalgoed wordt vooral ingezet in andere toepassingen zoals infill in kunstgras velden.

Voor het sluiten van de keten voor autobanden is een duidelijk overzicht gegeven door RecyBem. Het deel dat relevant is voor de recycling van rubber van autobanden weergegeven in Fig. 7.

inzamelaar 63%

loopvlak vernieuwing

2de gebruik

herverwerker

cementoven

energie opwekking

68%

metaal 10%

asfalt

rubber 50%

tex8el 35%

inﬁll (sportveld)

rubber tegels

5%

onderlaag (sportveld) Fig. 7: Systeem voor oude autobanden (RecyBEM)

13


6

Chemische recycling

Chemische recycling in basisgrondstoffen Voor gemengde kunststof afvallen zijn processen ontwikkeld om deze om te zetten in een syngas (een mengsel van waterstof en koolmonoxide). In Nederland is rond 1995 een discussie gevoerd om het door Texaco ontwikkelde proces in te zetten voor kunststof afvallen. Er loopt een initiatief om de mogelijkheden naar omzetting in syngas met de huidige stand van de technologie te onderzoeken. Daarbij is bijvoorbeeld de schaalgrootte van belang die is vereist voor een economisch acceptabel proces. Een kleiner schaalgrootte dan tot nu toe genoemde capaciteiten van meer dan 100 kton per jaar, zal de technologie aanzienlijk aantrekkelijker maken.

De mogelijkheden voor mechanische recycling van kunststoffen, rubbers en composieten zijn beperkt. Niet alle kunststof producten kunnen op een milieutechnisch en economisch verantwoorde wijze langs deze weg gerecycled worden. In Nederland wordt nu gesteld dat het percentage mechanische recycling van kunststof verpakkingsafval ruim 42% bedraagt (voor al het verpakkingsafval dus post-industrial en post-consumer). Dit getal staat ter discussie vanwege de gehanteerde rekenmethode waarin geen rekening gehouden wordt met de hoeveelheden afval / reststroom in de mechanische recycling. Een Europese studie in opdracht van PRE (Plastic Recyclers Europe) noemt een maximaal percentage van 62% voor mechanische recycling van thermoplasten. Uit gesprekken met deskundigen blijkt dat verwacht wordt dat het maximaal percentage kunststof afvallen dat via mechanische recycling verwerkt kan worden tussen 50 en 70% zal liggen. Om een nog hoger recycling percentage te kunnen realiseren moeten alternatieve oplossingen ontwikkeld worden: chemische recycling tot tussenproducten (voor polyester en nylon) of tot basisgrondstoffen (gemengde kunststoffen) via pyrolyse.

Pyrolyse naar olie Actueel is de omzetting van kunststof afvallen in olie via een pyrolyse proces. Het lijkt erop dat deze methode opties biedt om op kleinere schaalgrootte een economisch rendabele oplossing te bieden. Recent heeft het bedrijf Petrogas aangekondigd een installatie te gaan bouwen met een capaciteit van ca. 25 kton in het oosten van Duitsland. Pyrolyse kan ook worden toegepast om uit rubber maalgoed carbon black terug te winnen. Verschillende processen zijn eerder aangekondigd maar de kwaliteit van het geproduceerde carbon black was onvoldoende om deze processen tot een commercieel succes te maken. Gewacht wordt op een doorbraak, die mogelijk op korte termijn gerealiseerd wordt in een project met o.a. de afdeling ‘Elastomer Technology and Engineering’ van de Universiteit Twente.

Chemische recycling in tussenproducten Al op het eind van de vorige eeuw zijn processen ontwikkeld voor chemische recycling van kunststoffen. Voor polyesters en polyamiden (nylons) kan dit via depolymerisatie, zodat de chemicaliën waaruit deze polymeren zijn opgebouwd worden teruggewonnen. Het gebruik van deze processen is beperkt gebleven om economische redenen. De processen zelf zijn relatief duur op kleine schaal; de processen zijn niet robuust, zodat veel sorteerinspanning vereist is om materiaal met de noodzakelijke specificatie aan te leveren. Deze methode van verwerking is om economische redenen

7

Inzet van biobased materialen

De term biobased leidt voor kunststoffen tot veel verwarring; onderscheid moet worden gemaakt tussen biobased en bioafbreekbaar, 2 karakteristieken van een polymeer die onafhankelijk zijn van elkaar maar beiden voor één polymeer kunnen gelden.

tot nu toe nauwelijks van de grond gekomen. In Europa wordt op kleine schaal PA6 gedepolymeriseerd door Aquafil, Slovenië. Grondstoffen zijn afkomstig van visnetten en vloerbedekking (o.a. Desso).

In Fig. 8 is een overzicht gegeven om de problematiek van biobased en bioafbreekbaar duidelijk te maken.

14


Fig. 8: Biobased en biodegradeerbaar in perspectief

Ter verduidelijking: • Vak linksboven: De bekende kunststoffen, geproduceerd op basis van olie en gas in grote volumes; niet bioafbreekbaar. • Vak linksonder: Een beperkt aantal olie gebaseerde kunststoffen is bioafbreekbaar binnen de gestelde norm. • Vak rechtsboven: Vooral polymeren die bekend zijn en waarvan een deel van de grondstoffen biobased is. • Vak rechtsonder: biobased polymeren die ook bioafbreekbaar zijn. Dit zijn relatief nieuwe producten die in kleine volumes worden geproduceerd. Voorlopig vinden ze alleen een toepassing in niche markten. Om de vereiste producteigenschappen te realiseren kan in de bioafbreekbare compounds fossiel gebaseerde kunststof worden toegevoegd. Ook met biobased polymeren kan de keten worden gesloten. Grootste probleem is dat bij lage volumes een inzameling / sortering economisch niet haalbaar is. Daarnaast is er de problematiek van biobased materialen in recycle stromen van andere kunststoffen. Dit heeft grote consequenties voor de kwaliteit van een gerecycled product. 15


3

Resultaten van de kansenkaart NRK

• • • • • • • • •

In opdracht van de NRK en in samenwerking met veel partijen uit de kunststofindustrie, waaronder kennisinstellingen, organisaties en MKB bedrijven, zijn door Berenschot de kansen voor de kunststofindustrie in Nederland in kaart gebracht. Dit heeft geresulteerd in een kansenkaart met in totaal 43 benoemde kansen (activiteiten op gebied van energiebesparing worden in deze rapportage buiten beschouwing gelaten; een aantal commerciële bureaus heeft de expertise voor ondersteuning van de industrie). Van deze kansen zijn de opties geselecteerd die aansluiten bij de doelstelling ‘Sluiten van de Keten’.

Verbeteren van scheidingsprocessen. Additief waarvan kleur kan worden ingesteld. Inzet van biobased polymeren versterken. Recycling van biopolymeren. Voorkom combinaties die recycling verhinderen. Eenvoudige recepturen (bevorderen recycling). Design for recycling. Verhogen van scheidingsrendement. High quality sorting i.p.v. high quantity sorting.

Voor rubbers: • Afval van bedrijf 1 als grondstof voor bedrijf 2. • Devulkanisatie / reclaim. • Pyrolyse, productie carbon black. • Gezamenlijk investeren in hoogwaardige technologie.

Dit zijn voor kunststoffen en composieten: • Ontwerp samengestelde producten met homogene materialen. • Producten uit 2 componenten te scheiden met een derde stof. • Toevoegen van recyclaat. • Zelf versterkende polymeren (1 materiaal voor matrix en vulstof).

Dit is weergegeven in Fig. 9.

Fig. 9: NRK Kansenkaart

16


4

Inventarisatie van projecten en plannen in de keten

4.1

Inleiding en vragenlijst

4.3

In deze studie zijn, in samenwerking met de begeleidingscommissie (zie bijlage 3), bedrijven uit de keten geselecteerd voor interviews. Een groot deel van deze bedrijven behoort tot de meest actieve bedrijven in de sector. Het risico is daarom dat de resultaten niet als gemiddelde voor de sector kunnen gelden. Anderzijds zijn dit juist de bedrijven die innovaties en ontwikkelingen trekken. In onderstaande figuur is aangegeven met welke typen bedrijven de interviews zijn gehouden. Dit zijn zowel bedrijven in de keten als bedrijven en organisaties die aan deze keten diensten leveren. Zie Fig. 10.

4.2

Resultaten van de interviews in de keten voor thermoplasten

Het totaalbeeld van de interviews is weergegeven in bijlage 4. In het kort volgt hier een overzicht van de antwoorden per vraag, waarbij de verschillende actoren zijn ingedeeld in overeenstemming met hun plaats in de keten. Hiervoor zijn de volgende afkortingen gebruikt: • Vir: producent van virgin kunststof • Ontw: ontwerper • V / OEM: verwerker (producent van kunststof product) en OEM als gebruiker van het product in een toepassing / ook de compounders zijn hier ingedeeld • I / S: inzamelaar, sorteerder • R: recycler • Org: organisatie • K: kennisinstelling (hogeschool, universiteit, CRO) Deze resultaten worden gerankt op een schaal van 1 tot 5; het getal 1 betekent hier laag / weinig en het getal 5 betekent hoog / veel. De interpretatie van een score is niet eenduidig omdat een gemiddelde waarde gebaseerd kan zijn op een grote spreiding in antwoorden. Bijvoorbeeld bij een score van 3 kan de helft van de partijen geen interesse hebben terwijl de andere helft juist sterk geïnteresseerd is.

Vragenlijst

In de interviews is gebruik gemaakt van een vragenlijst (zie bijlage 2). Daarnaast zijn door de bedrijven ook nieuwe punten ingebracht. Met de geïnterviewden is afgesproken dat de resultaten op basis van anonimiteit verwerkt zullen worden. Dat houdt in dat hier geen overzicht gegeven kan worden van de bedrijven en personen die hebben meegewerkt aan het onderzoek. In totaal zijn ca. 40 bedrijven en organisaties geïnterviewd.

Fig. 10: Bedrijven

17


Mogelijke projecten, genoemd door vooral de individuele bedrijven: • • • •

Fig. 11: Lopende projecten

Bij veel bedrijven lopen projecten of zijn projecten net afgerond. • • • •

Sortering: • Verbetering kwaliteit. • Vaststellen specificaties voor de bouw van een nieuwe sorteerlijn. Scheiden: • Verbetering scheiden in proces. • Ontwikkeling en testen nieuwe scheidingstechnologie. Materiaal: • Compoundering van gerecycled kunststof maalgoed om een product op specificatie te kunnen leveren. • Vaststellen maximale hoeveelheid recyclaat in een product. • Oriëntering voor inventarisatie van de technologische status van chemische recycling. Opties voor pyrolyse van gemende kunststoffen.

Scheiden • • Materiaal • • • • • Ontwerp • • Consument •

Alternatieve scheidingstechnieken. Opties met droge scheidingstechnologie. Producten met 100% recyclaat. Problematiek REACH SVHC stoffen. Verbetering van kleur en geur van recyclaten. Verwijdering van ‘legacy materials’, (alternatief: in gesloten kringloop houden). Mogelijkheden voor chemische recycling onderzoeken. Bijdrage aan: Design for Recycling. Ketenkringloop; hoe voorkomen we verontreinigingen. Welke keuzes maakt de consument en wat wordt verwacht van OEM-ers.

Fig. 12: Plannen op korte termijn

18


Op wat voor wijze willen bedrijven innovaties uitvoeren in samenwerking? Er kan onderscheid worden gemaakt in samenwerking met conculega’s, met andere partijen in de keten en met kennisinstellingen. Duidelijk is dat in samenwerkingsprojecten tussen industriële partners een kennisinstelling een belangrijke rol kan spelen. Samenwerking met conculega’s Inzamelaars / sorteerders en recyclers gebruiken processen die sterk gericht zijn op praktijkgerichte toepassingen, opgebouwd met eigen kennis en ervaring. Ze zien dit als hun concurrentievoordeel en zullen daarom terughoudend zijn met het delen van deze kennis. Verwerkers willen wel een zekere mate van samenwerking aangaan in projecten gericht op een collectief vraagstuk (bijvoorbeeld met een branche organisatie en/of een kennisinstelling als regisseur). Virgin producenten willen de samenwerking beperken. Veel zelf ontwikkelde kennis is vertrouwelijk en marktgevoelig. Wel willen deze partijen samenwerken via de (Europese) branche organisaties, maar dan vooral op het niveau van weten regelgeving.

Fig. 13: Plannen op lange termijn

Deze plannen staan naast de projecten die op korte termijn starten. De onderwerpen van die projecten blijven actueel als het gaat om een volgende verbeteringsstap in product of proces. Lange termijn plannen worden vooral genoemd door grotere bedrijven en branche organisaties. Mogelijke projecten: • Sorteren • Automatische sortering zwarte producten (technologie in ontwikkeling bij machinebouwers). • Materiaal: • Compound van virgin met x % recyclaat op specificatie leveren. • Introductie van markers voor specifieke stromen (in relatie tot ‘material leasing’): bijv. voor bioafbreekbare producten. • Hoe kunnen we reststromen economisch in grondstoffen omzetten? • Factory of the Future: wat gaan we over 10 jaar doen in een recyclingplant?

Fig. 14: Wijze van samenwerking

19


Samenwerking in de keten Voor organisaties en kennisinstellingen die naast de keten opereren is deze vraag minder relevant. Zondermeer kunnen organisaties optreden als ketenregisseur. Voor kennisinstellingen geldt dat zij ook goed in staat zijn om een aanvullende rol te spelen bij projecten met meerdere ketenpartners. Bedrijven in de sector werken vaak al samen met partners in de keten, klanten of leveranciers. Dit om nieuwe business te genereren of een bestaande relatie te versterken. DPI Value Centre heeft veel ervaring met het opzetten en begeleiden van ketenprojecten. Door deelnemende bedrijven wordt dit type projecten als zeer positief ervaren.

•

•

Door meerdere bedrijven werd verteld dat kunststof recycling veranderd is. Het oude motto van ‘ieder voor zich, maximalisatie van winst en voor de rest zien we wel met wie we zaken doen’ is niet meer geldig in deze industrie. Samenwerking is steeds belangrijker geworden. Enerzijds door regelgeving: ‘je moet weten wat voor materiaal je in huis krijgt omdat je klant ook bepaalde garanties vraagt’. Anderzijds is het inzicht gegroeid dat er voor alle spelers in een keten voordelen te behalen zijn om op termijn een stabiel business concept te kunnen bouwen.

Bedrijven hebben vaak veel kennis in huis, medewerkers met een goede opleiding en/of veel ervaring. Er is terughoudendheid om deze kennis te delen. Internationale bedrijven (virgin producenten) richten zich vooral op universiteiten; kunststof kennis en technische faciliteiten zijn intern al op hoog niveau aanwezig.

Fig. 15: Wil een bijdrage leveren

Veel partijen willen bijdragen in kind, m.a.w. men wil met een eigen inspanning een bijdrage leveren aan een project, waarbij het voordeel ligt in de te verwerven kennis voor het bedrijf. Bij de vraag of men wil bijdragen in kosten is het beeld verdeeld. Bedrijven zijn wel bereid om een relatief klein bedrag te reserveren voor kosten van bijv. kennisinstellingen. Grote virgin producenten huren andere partijen in voor vraagstukken als ze de specifieke kennis zelf niet in huis hebben. Deze grote bedrijven hebben zelf veel kennis over de materie in huis en zijn daarom minder geneigd om bijv. hogescholen in te schakelen voor het uitvoeren van een onderzoek. Wel maken ze regelmatig gebruik van afstudeerders die een project onder supervisie van het bedrijf uitvoeren. De in-kind bijdragen van kennisinstellingen moeten gezien worden als inspanningen in een project waarvoor men van centrale of regionale overheidsinstellingen middelen ter beschikking heeft gekregen.

Samenwerking met kennisinstituten Organisaties en kennisinstituten zien samenwerking met andere kennisinstellingen in veel gevallen als een groot voordeel om op deze wijze kennis te bundelen. Bedrijven (denk aan het feit dat de kunststofindustrie in Nederland, verwerkers en recyclers, vooral MKB is) hebben een sterk verdeelde mening over samenwerking met een kennisinstelling. • Voor een aantal bedrijven gaat het vooral om het werken met afstudeerders via stageplaatsen. • MKB bedrijven richten zich op samenwerking met HBO instellingen of daaraan gelieerde Centers of Expertise, vaak ook met een rol voor NRK of DPI Value Centre. Hierbij moet worden opgemerkt dat veel van deze centra recent zijn ontstaan of nog in wording zijn. Kennis moet daarom nog worden opgebouwd. 20


4.4

Voor commercieel bestuurde kennisinstellingen zijn deze eisen in vele gevallen nog stringenter. Financiële bijdragen zijn voor commerciële partijen die service verlenen, zoals ontwerpbureaus niet aan de orde en ook voor kennisinstellingen is dat geen optie.

Resultaten van interviews in de keten voor rubbers

Omdat productie van artikelen van rubbers volgens een andere route verloopt dan de productie van kunststof artikelen, worden de antwoorden hier separaat gerapporteerd.

Andere vragen die zijn gesteld zijn: 1. Heeft u interesse in een overkoepelend programma? 2. Heeft u behoefte aan goed opgeleide werknemers?

Projecten en plannen De rubberindustrie bestaat vooral uit kleinere bedrijven, als we de producenten rubber en autobanden buiten beschouwing laten. Dit zijn dan vooral producenten van rubberproducten, die ook hun eigen compounds maken of op specificatie laten maken. Bedrijven hebben dan ook specifieke kennis over rubber recepturen. De sector is terughoudend als het gaat om samenwerking, vooral samenwerking tussen rubber compounders onderling is nagenoeg onmogelijk, logisch vanwege het grote belang van recepturen. Wel heeft een deel van deze partijen een interesse in samenwerking met kennisinstellingen en wil men zeker in kind bijdragen. Een deel is ook bereid om een financiële bijdrage te geven. Overigens is de afdeling rubbertechnologie van UT het enige kennisinstituut dat door de bedrijven wordt genoemd.

Overkoepelend programma Branche organisaties en kennisinstellingen hebben zoals verwacht grote interesse in een overkoepelend programma ter stimulering van samenwerking tussen industrie en kennisinstellingen. Daarbij kan de overheid als aanjager functioneren vooral door het beschikbaar stellen van een budget voor coördinatie en voor ketenprojecten. Ook veel bedrijven hebben interesse in een dergelijke aanpak, overigens wel met de mogelijkheid om daarbinnen projecten uit te voeren met zelf geselecteerde partners. Ook zijn bedrijven geïnteresseerd om dat dan via hun branche organisatie te laten lopen. Goed opgeleide werknemers Deze vraag geldt voor de industriële partijen. In het algemeen kan gesteld worden dat zij altijd behoefte hebben aan goed opgeleide werknemers. De antwoorden waren zeer divers, afhankelijk van de huidige cyclus waarin de bedrijven zitten. Een aantal bedrijven verwacht op korte termijn geen extra personeel aan te nemen.

De bedrijven zijn ten dele wel geïnteresseerd in deelname in een gezamenlijk programma. Omdat de recycling van rubbers nu gericht is op autobanden en de toepassingsopties beperkt zijn door de methode van recycling wil een aantal partijen in deze industrie zich gaan richten op methoden waarbij materiaal wordt teruggewonnen dat weer in de eigen industrie kan worden ingezet.

Overige reacties in de interviews Grotere bedrijven geven aan dat ze op basis van eigen kennis veel van de projecten kunnen uitvoeren. Samenwerking geeft dan te weinig toegevoegde waarde. Daarnaast kan dit leiden tot het weglekken van kennis. Ook IPR kan een beperking betekenen voor samenwerking. Zie voor de inventarisatie van knelpunten en mogelijke oplossingen de tabel in hoofdstuk 5.

Zie voor de inventarisatie van knelpunten en mogelijke oplossingen de tabel in hoofdstuk 5.

21


4.5

Resultaten van interviews in de keten voor composieten

Verwerkers en ontwerpers in deze keten zijn vooral op zoek naar alternatieve biobased chemicaliën, zodat het thermoharder gedeelte van een composiet ook biobased kan zijn. Daarnaast gaat veel aandacht naar het compatibel maken van natuurvezels zodat deze goed ingebed kunnen worden in de polymere matrix van de thermoharder. OEM bedrijven zien mogelijkheden voor het toepassen van composieten, maar zijn vooral beducht voor gevolgen van een milieu analyse zolang er nog te weinig duidelijkheid bestaat over de recycling problematiek van composieten. Onderzoeken richten zich op betere vezels en mogelijkheden met thermoplastische composieten, waarbij in de keten wordt samengewerkt en kennisinstellingen, zoals NLR, worden ingeschakeld om hun goede kennis en faciliteiten voor het maken van prototypen. Zie voor de inventarisatie van knelpunten en mogelijke oplossingen de tabel in hoofdstuk 5.

22


5

Innovatievragen in de rubberen kunststofindustrie

Op basis van eerdere rapportages en de interviews zijn knelpunten en innovatievragen voor de rubberen kunststofindustrie in kaart gebracht. De hoofdlijnen zijn schematisch weergeven in Fig. 16.

• • •

De knelpunten / innovatievragen zijn in 4 tabellen weergegeven. Dat zijn eerst tabellen voor: thermoplasten, thermoharders / composieten en rubbers. De vierde tabel geeft knelpunten / innovatievragen die op alle 3 de materiaalgroepen van toepassing zijn.

Kolom 4: oplossingsrichting / onderzoeksrichting Kolom 5: Wat kan de rol zijn voor een kennisinstelling? Kolom 6: (relatieve) prioriteit; x=laag, xx=gemiddeld en xxx=hoog.

Onder ieder onderwerp is een regel over de volle breedte van de tabel toegevoegd met daarin een korte toelichting. Gebruikte afkortingen voor de verschillende factoren: Vir: producent van virgin kunststof Ontw : ontwerper V: verwerker OEM: de partij die een (geïntegreerd) product in de markt zet I / S: inzamelaar, sorteerder R: recycler Org: organisatie K: kennisinstelling (hogeschool, universiteit, CRO)

De knelpunten / innovatievragen zijn in een volgorde weergegeven die de keten volgt van virgin producent naar recycler. De tabellen werken als volgt: • Kolom 1: knelpunt / innovatievraag • Kolom 2: plaats in de keten; voor welke spelers is het van belang • Kolom 3: probleemeigenaar; wie kan de regie voeren bij het oplossen

Fig. 16: Knelpunten voor sluiten van de keten

23


CONFIDENTIAL

5.1

5.1

DPI Value Centre, februari 2014

Innovatiebehoefte in de kunststofindustrie, thermoplasten

Innovatiebehoefte in de kunststofindustrie, thermoplasten

knelpunt / plaats in keten probleem eigenaar oplossingsrichting vraagstelling aan kennisinstelling innovatievraag onderzoeksrichting 1-‐ Toeleverancier heeft Vir, V, OEM, R Branche Meer informatie -‐ weinig grip op kwaliteit van uitwisseling in de keten. eindproduct (issue in C2C). Verder in de keten kan een kunststof met een andere kunststof gecombineerd worden, kunnen additieven worden toegevoegd of kan een materiaal degraderen door verkeerde instelling van apparatuur. Daarom kan een leverancier in het begin van de keten geen garanties geven over terugname en het opnieuw inzetten van een materiaal in dezelfde of een vergelijkbare toepassing. Naast deze technische problematiek kan ook regelgeving (REACH) beperkingen opleggen. 2-‐ Opties voor toepassing Vir producent van PHA, Producent PHA en V Kennis bundelen in een Onderzoek, gericht op toepassing in van PHA in kunststof OEM, Ontw groot project eventueel producten dus leidende rol in opzet producten. onder EU vlag. kan via kennisinstelling met Veel deelprojecten worden faciliteiten. separaat gedaan. PolyHydroxyAlkanoaten vormen een kunststof familie die geproduceerd wordt door micro-‐organismen. Alleen al in Nederland zijn verschillende initiatieven om uit afvalstromen PHA’s te produceren. Door coördinatie van deze projecten en analyse van internationale resultaten (zie bijv. Metabolix) kan voorkomen worden dat veel energie wordt gestoken in projecten waarvan de uitkomst al bekend is. 3-‐ Ontwikkeling van nieuwe Vir, Ontw, V, R Vir, Ontw, OEM, V Ontwerp wordt mede Zowel fundamenteel (nieuw polymeren of keuze voor bepaald door gewenste polymeer) als toegepast (combinatie, materiaal combinaties die opties na productgebruik. verwerken, testen). passen in de Circular Economy. de Om een keten op hetzelfde niveau te kunnen sluiten is vooral de ontwerpfase van belang. Materialen en producten moeten geschikt zijn voor een 2 leven. Dus denk goed na bij materiaalkeuzes. 4-‐ Ontwikkeling van nieuwe Ontw, V, R keten Ontwikkel een Wat is nodig voor deze ontwikkeling toepassingen en materiaal hulpinstrument voor / breng opties in kaart. combinaties met materialen bedrijven. die al in de markt zijn, die het sluiten van de keten mogelijk maken. Om een keten op hetzelfde niveau te kunnen sluiten is vooral de ontwerpfase van belang. Door slimme keuzes van materialen en combinatie van materialen kunnen relatief zuivere kunststoffen worden terug gewonnen. Dit geeft dan meerdere opties om deze opnieuw in te zetten.

24

28

prioriteit xx

xx

xxx

xxx


CONFIDENTIAL


5-‐ Hoe krijgt een OEM het OEM, keten Keten met keten regisseur, Afspraken over Hoe kan de kwaliteit van het eigen product terug om te bijv. de inlevermodel, markering en materiaal in de keten worden recyclen en opnieuw in te inzamelaar/sorteerder. controle. gewaarborgd; voldoet het nog aan zetten. (tracking) de vereiste specificaties. Een OEM heeft hoge eisen aan een materiaal dat in een product met een levensduur van een aantal jaren wordt ingezet. Bij materiaalhergebruik na sluiten van de keten kunnen in beperkte mate (bijv. ander kleur) concessies worden gedaan. 6-‐ Recycling van tapijten OEM, R, Ontw. OEM, R Ontwikkel beter scheidbare -‐ komt nauwelijks van de producten. grond. Scheidingstechnologie voor garens. Tapijten zijn een samengesteld product en het lijkt dat alleen de garen/vezelfractie een waarde heeft na recycling. Inzameling, sortering en recycling hebben allen een eigen problematiek die specifiek is voor dit product. 7-‐ Geen voordeel bij inzet V, OEM, R Org, Overheid Krediet in bijvoorbeeld -‐ van recyclaat / biobased. belasting door positieve bijdrage aan sluiten van de keten. Het inzetten van een biobased kunststof is economisch vaak niet aantrekkelijk, zeker niet in het begin van een (markt)ontwikkeling. Het inzetten van recyclaat is in regel goedkoper dan het inzetten van virgin. Toch is men terughoudend. Daardoor stranden veel initiatieven. Tegemoetkoming door bijv. een lagere belastingheffing kan een extra stimulans zijn. 8-‐ REACH verhindert inzet OEM, V, R Branche, overheid Stel reële normen vast. Analyseer stromen en maak recyclaat. Doe studie naar kans dat overzicht van stoffen van de REACH stoffen in een specifieke lijst die kunnen voorkomen in de recycle stroom voorkomen. gekozen toepassingen REACH schrikt veel partijen af om recyclaat in te zetten. Recyclers klagen dat ze moeten aantonen dat meer dan 150 stoffen niet in het recyclaat aanwezig zijn. Echter door een goede analyse van gerecyclede producten kunnen veel van die stoffen al op voorhand worden uitgesloten, waardoor het aantal uit te voeren analyses beperkt kan blijven. 9-‐ Kleur van een recyclaat OEM, V, compounder S, R Beter sorteren; kennis Uitvoeren van compoundeer testen voldoet niet aan de compounderen om kleur en analyses. specificaties van een aan te passen verwerker. In recycling is het economisch vaak niet mogelijk om ingaande afvallen volledig op kleur te sorteren. Wel kan door slimme keuzes in bijv. drie bandbreedtes in verschillende hoofdstromen gesorteerd worden, die bij volgende stappen een kleur binnen een acceptabele bandbreedte leveren, eventueel na toevoegen van kleurstoffen in de compoundering.

25

xxx

xx

xxx

xxx

xxx


29

CONFIDENTIAL

10-‐ Geur van een recyclaat is onaangenaam.

OEM, V, compounder


S, R

Beter sorteren/reinigen; Uitvoeren van compoundeer testen xxx toevoegen van additief bij en analyses. compounderen om geur te maskeren. Een gerecyclede kunststof kan een geur hebben afkomstig door geringe oxidatie in de extruder. Ook kan geur een gevolg zijn van bijv. resten van voedsel waarmee het in contact is geweest. Dit geeft beperkingen voor de inzet van regranulaat. 11-‐ Zwerfvuil en ‘marine consument Ontw, OEM, overheid Voorkomen: Meten van gedrag. Hoe te sturen? x litter’ gedragsbeïnvloeding Kunststoffen worden als eerste genoemd bij zwerfvuil en vervuiling van de zee; het lichte gewicht en de stabiliteit van het materiaal zijn eigenschappen die in dit kader een nadelig effect hebben. In praktijk blijkt tot nu toe dat campagnes om het publiek op te voeden relatief weinig resultaat hebben. 12-‐ Sortering van films / S, R S, R Ontwikkeling technologie Samenwerking met machinebouwer xxx bestaande technologie werkt door machinebouwer. (nog) onvoldoende. Bij het automatisch sorteren van films is het mechanische deel van de apparatuur moeilijker te automatiseren door geringe vormvastheid en grote verscheidenheid van afmetingen van de films. Juist in apparatuur voor sortering is in de laatste jaren veel vooruitgang geboekt. 13-‐ Herkenning van storende S, R S, R, Ontw, V Ontwikkeling eenvoudige Bijdrage in project in testfase xx en/of gevaarlijke stoffen. analyse apparatuur. Ontwerp/ontwikkel producten waarin alleen goedgekeurde stoffen zitten. Storende stoffen worden niet altijd herkend door automatische sorteerapparatuur. Als toegestane concentraties in het vervolgproces laag zijn leidt dit tot storingen en/of afkeur. 14-‐ Sortering van zwarte S, R S, machinebouwer Andere detectie methode. -‐ xxx producten op type polymeer. Laser is voorgesteld. Sortering met NIR is gebaseerd op reflectie in een deel van het spectrum. Zwarte producten reflecteren niet waardoor er geen signaal wordt gedetecteerd zodat het type kunststof niet herkend wordt. 15-‐ Bioafbreekbare R, V S, R Technologie ontwikkeling Testen van toegestane xxx kunststoffen in effectieve verwijdering. verontreiniging van X in Y. recyclestromen. Hoeveel is werkelijk Bijvoorbeeld maximaal toegestane % toegestaan zonder dat het verontreiniging waarbij product-‐ en een probleem veroorzaakt. verwerkingseigenschappen op peil Branche en overheid Verbied bioafbreekbare blijven. producten in bepaalde toepassingen Duidelijke codering, via bijv. kleur.

26


30

CONFIDENTIAL


Bioafbreekbare kunststoffen hebben duidelijk andere eigenschappen dan andere thermoplasten. Zij werken storend in het verwerkingsproces en zijn daarom niet toegestaan. Grens van acceptatie is niet vastgesteld voor veel mogelijke combinaties. 16-‐ Plastic Heroes fractie is S, R, V Branche, overheid, S Herziening van de Onafhankelijke beoordeling van van onvoldoende kwaliteit. specificaties in relatie tot sorteerspecificaties en aanpassing verbeteringen in inzamel-‐ daarvan, zodat een recycler het en sorteermethodiek zodat materiaal kan inzetten om een goed aan eisen van R en V recyclaat te maken. voldaan kan worden. Door keuze van sorteermethodiek zijn relatief grote percentages verontreiniging toegestaan, hierbij worden de specificaties van DKR gebruikt. Op basis van huidige stand der techniek zijn verbeteringen mogelijk die ook leiden tot aanpassingen in samenstelling in te zamelen kunststof producten. 17-‐ Recycling van meerlaags R, V Leverancier, V, R Methode om materiaal te Vaststellen bestaande technologie films lukt niet. Zelfs niet of splitsen ontwikkelen of voor splitsing en zeer beperkt met accepteren dat dit niet kan. kwaliteitsbeperkingen producten. productieafval. Alternatieve oplossing, bijv. chemische recycling. Meerlaags films samengesteld met barrièrelagen van EVOH of PA hebben functioneel veel voordelen maar zijn via mechanische recycling niet recyclebaar. 18-‐ Te weinig goed materiaal R Overheid Maak export van slecht -‐ voor recycling beschikbaar in gesorteerd materiaal naar NL / EU. landen met goedkope handen moeilijker. Stel hogere targets vast en benoem daarbij kunststoffen specifiek in sectoren met samengestelde producten. Recycling industrie heeft zich in NL en een aantal Europese landen goed ontwikkeld. Beschikbaarheid van goede grondstoffen kan sterk variëren door exporten naar Verre Oosten. Omdat extra sortering dan niet nodig is kan export voor inzamelaars/handelaars de meest profijtelijke optie zijn. 19-‐ Zuiveren recyclaat via R R, machineleverancier Aanpassing apparatuur aan Vaststellen eisen, bepalen state of smeltzeven. Huidige eisen recycler. Verbetering the art en bijdragen leveren aan technologie werkt niet. van wasproces. verbetering technologie. De technologie is ontwikkeld voor finetuning van virgin compounds met laag gehalte aan verontreiniging van deeltjes. Bij groter gehalte aan verontreiniging is materiaalverlies groot en proces zeer arbeidsintensief. 20-‐ Beperkte kennis van R, compounder R, compounder Onderzoek naar Testen met extruder en analyses. compoundeerproces menggedrag polymeren, bijv. PE en PP; of inmengen van kleurstoffen.

27

xxx

xxx

xxx

x x


31

CONFIDENTIAL


Kennis is er wel bij deskundigen, maar te weinig verspreid. 21-‐ Kwaliteitseisen aan R, V Branche, overheid Definieer ‘fit for purpose’; Testen om grenzen van eisen vast te eindproduct met recyclaat bepaal kwaliteitseisen per leggen. zijn te hoog. overdracht van materiaal. Specificaties van eindproducten zijn opgesteld voor gebruik van virgin kunststoffen en niet gericht op de toepassing waardoor de eisen aan de grondstoffen vaak hoger zijn dan noodzakelijk. 22-‐ Behoefte aan R, V Branche organisatie Breng partijen bij elkaar in Bijdrage in projectopzet en ketenprojecten. bijv. Horizon 2020 project. uitvoering Samenwerking in de keten versterkt de kennis van alle partijen en doet inzien dat voor een sluitende keten de voordelen niet alleen bij één partij kunnen liggen. 23-‐ Niet recyclebaar Afvalstromen bij S en R S en R (en V) Chemische recycling Mede ontwikkeling technologie materiaal. en soms bij V Bij sortering en recycling komen afvalstromen vrij die voor een groot deel uit kunststoffen bestaan en nu naar verbranding moeten. 24-‐ In recycling werken de Hele keten Keten en branche Bevordering van Aanvullende testen. Opzet project actoren weinig samen. organisatie samenwerking: met branche organisatie. Overleg in keten en Cluster projecten. specificaties / afspraken voor overdrachtspunten van materialen. In house ontwikkelde knowhow wordt niet graag kosteloos met derden gedeeld. Wel verbetering in ketensamenwerking of bij problematiek die precompetitief is. 25-‐ Houseware (harde Keten, I/S Keten, branche, overheid Deels vrijwillige inzameling Analyse van ingezamelde materialen. kunststof producten voor bij gemeentes. Hoe kan Opzet te volgen route. Testen voor huishoudelijk gebruik) valt systeem verder worden kwaliteit. onder geen enkele regeling. uitgebreid? Houseware: bakjes, emmers, dozen van klein elektra, speelgoed. In verschillende gemeentes zijn er brengsystemen op vrijwillige basis. Mogelijkheid van recycling van deze mengstroom harde kunststoffen die voornamelijk uit HDPE, PP, PVC, PS en ABS bestaat. 26-‐ Recycling van Keten, OEM Branche en overheid Zoek andere oplossingen Uitvoeren van testen met kunststoffen uit auto’s is en accepteer huidige gesorteerde materialen. minimaal. aanpak niet. Sorteeropties! Krijg inzicht in onderdelen van reparaties. Recycling van auto’s is gericht op terugwinning van metalen, banden en vloeistoffen, waarmee aan de huidige regelgeving wordt voldaan. Bij toename van het vereiste percentage recycling moeten kunststoffen ook een bijdrage leveren. Dit vereist een andere aanpak.

28

xxx

xxx xxx

xx

xxx

xx


32

CONFIDENTIAL

27-‐ Recycling van kunststoffen uit de bouw. Reach geeft beperking.

Keten, afvalsector


Branche en overheid

Bereid je voor op het Start met nadenken over opties en toekomstige (enorme) zet EU project op. volume dat uit de bouw vrijkomt. Sorteerprocedures! In de bouwsector wordt ca. 20% van de kunststoffen ingezet in lang cyclische toepassingen. Dit betekent dat in bouwwerken (vanaf de 60-‐er jaren) een enorme hoeveelheid kunststof aanwezig is die op termijn gaat vrijkomen. In deze kunststoffen zijn stabilisatoren en additieven gebruikt die in de huidige regelgeving verboden zijn. Daarnaast komen er ook bij nieuwbouw kunststof afvallen vrij die niet separaat worden ingezameld. 28-‐ Recycling van Keten, R Branche en overheid Scheid hoofdstromen van Sluit kort met WEEE recyclers (die kunststoffen uit WEEE. kunststof fracties in metalen terugwinnen) en maak plan bruikbare stromen. Heb voor kunststoffen in hun reststroom. hierbij oog voor REACH problematiek. Recycling is gericht op winning van metalen (edelmetalen, zeldzame aarden), die een relatief hoge waarde hebben. Aandacht voor kunststoffen is nog gering met uitzondering van witgoed. REACH kan probleem zijn voor recyclaat.

xxx

xx

Uit een deel van deze knelpunten blijkt dat regelgeving en daarom ook de rol van de overheid van groot belang is voor het selecteren van de juiste oplossingen voor het sluiten van de keten. Voor de industrie is het dan ook noodzakelijk dat de overheid duidelijk geïnformeerd wordt en voor de overheid is het noodzakelijk dat expertise over de in en outs van de industrie aanwezig is.


29

33

CONFIDENTIAL


5.2

Innovatiebehoefte in de thermoharder / composiet industrie

5.2

Innovatiebehoefte in de thermoharder / composiet industrie

Algemene karakteristiek: verwerkers zijn bijna altijd kleine bedrijven met focus op een klein scala van producten. Productiemethoden zijn weinig geautomatiseerd en dus arbeidsintensief. knelpunt / innovatievraag 29-‐ Volledig biobased composiet is nog niet haalbaar.

plaats in keten

probleem eigenaar

oplossingsrichting vraagstelling aan kennisinstelling Prioriteit onderzoeksrichting Vir, V, OEM Vir, V Ontwikkeling van een Rol in ontwikkeling. x biobased grondstof die voldoet aan de eisen voor een composiet. In composieten zijn in een beperkt aantal producten glasvezels vervangen door natuurlijke vezels. Voor de chemische componenten die de thermoharder vormen zijn nog bijna geen biobased alternatieven. Bovendien voldoen deze niet aan de technische eisen en/of zijn de kosten aanzienlijk hoger. 30-‐ Thermoharder Hele keten V, OEM en branche Opties: Mede ontwikkeling technologie. xx composiet kan niet Design voor Wat is state of the art en wat worden gerecycled. chemische recycling. kunnen we daarvan leren? Design for application in Kijk serieus naar LCA. cement. Door de chemische structuur van een composiet product is het in praktijk niet mogelijk om vezels en hars te scheiden van elkaar. Bij verwarming zal de thermoharder ontbinden/verbranden. Marine litter experts melden een toename van afgezonken boten. Inleveren van oude producten is problematisch of kan alleen tegen hoge kosten. 31-‐ Thermoplastisch Hele keten Keten en branche Probleem met verkleinen Methode ontwikkeling voor xxx composiet. van producten vanwege recycling. Bijvoorbeeld opzet van sterkte composiet. EU project. Toepassing gerecycleerd materiaal (met kortere vezels) in spuitgiet toepassingen. In theorie kunnen van een thermoplastisch composiet via smelten van de matrix de vezels gescheiden worden van de kunststof. In praktijk lijkt dit echter niet realiseerbaar door hoge viscositeit van de thermoplast in combinatie met een hoog gehalte aan vezels. Eerste projecten lopen om van productieafval van hoogwaardig thermoplastisch composiet andere producten te maken. Daarnaast kan het verkleinen van producten via malen een probleem zijn vanwege de sterkte van een composiet.

30

34


CONFIDENTIAL

5.3

Innovatiebehoefte in de rubber industrie

5.3

Innovatiebehoefte in de rubber industrie


De essentie zit in de rubber compounds; recepturen zijn gebaseerd op ervaring en kunnen 10 tot 15 stoffen bevatten. Producenten van rubberproducten maken compounds zelf of kopen deze bij gespecialiseerde compounds. knelpunt / innovatievraag 32-‐ Geen goede recycling opties. Recycling beperkt tot banden en inzet in andere toepassingen.

plaats in keten

probleem eigenaar

oplossingsrichting vraagstelling aan kennisinstelling Prioriteit onderzoeksrichting Hele keten Keten en branche Alternatieve methoden van Mede ontwikkeling technologie. Wat is x recycling: state of the art en wat kunnen we Pyrolyse tot carbon black. daarvan leren? Reclaim productie. Devulkanisatie. Door 3D structuur kunnen rubbers niet gesmolten worden. Daarnaast worden rubbers vaak ingezet in samengestelde producten, wat inzameling frustreert. Ook zijn er veel verschillende typen rubbers door het gebruik van een grote variëteit aan toeslagstoffen in de receptuur. Recycling komt neer op micronisatie en dan gebruiken in andere toepassingen. 33-‐ Pyrolyse geeft slechte R R Verbetering van proces; Meedenken in procesontwerp. xxx kwaliteit carbon black. procescondities beter vastleggen Een aantal processen voor pyrolyse en (gedeeltelijke) omzetting in carbon black zijn ontwikkeld. Tot nu toe is geen enkel van deze processen economisch aantrekkelijk. 34-‐ Reclaim productie kan OEM, R OEM, R Onderzoek naar proces. Fundamenteler kijken naar procesverloop xx voor bepekt aantal en invloed op kwaliteit van het product. rubbertypen. Bij reclaim wordt een deel van de zwavelbruggen gebroken en er staat ook schade aan de polymeerstructuur. Inzetopties van reclaim worden daardoor beperkt. 35-‐ Devulkanisatie is nog OEM, R OEM, R Onderzoek naar proces. Fundamenteel onderzoek. Eigenschappen xxx geen oplossing. versus procescondities. Volledige devulkanisatie kan een product leveren dat beter is dan reclaim. 36-‐ Nog beperkte V, OEM V, OEM Gedeeltelijk gevulkaniseerd Producteigenschappen vaststellen proces xx recycling van materiaal herwerken. methode ontwikkelen. productieafval. Ook voor productieafval geldt de problematiek van een (gedeeltelijke) 3D structuur. Kan dienen als leerproces voor post-‐use stromen.

31

35


CONFIDENTIAL

5.4

Generieke innovatiebehoeften

5.4

Generieke innovatiebehoeften


Innovatie behoeften die meer generiek van aard zijn en op verschillende materialen en producten kunnen worden toegepast. Innovatie behoeften die meer generiek van aard zijn en op verschillende materialen en producten kunnen worden toegepast. knelpunt / innovatievraag 37-‐ Ontwikkel alternatieve scheidingstechnieken.

plaats in keten

probleem eigenaar

oplossingsrichting vraagstelling aan kennisinstelling Prioriteit onderzoeksrichting S, R S, R, machinebouwer Leer van andere (niet Afdelingen werktuigbouw, xx kunststof) sectoren en apparatuurontwikkeling. vertaal technologieën voor toepassing op kunststoffen Een beperkt aantal technologieën wordt nu ingezet. Meer is met huidige stand der techniek mogelijk. 38-‐ Alternatief voor natte R machinebouwers Droge Afdelingen werktuigbouw, xx scheidingstechnologieën. scheidingstechnologie apparatuurontwikkeling. ontwikkelen Huidige technologieën hebben beperkingen en drogen is nodig voor verdere verwerking en geeft daardoor hogere kosten en afvalwaterzuivering 39-‐ Verontreinigingen in de I, S, R S, branche Optimalisatie van Afdelingen logistiek, transport. xx keten. inzamelsystemen. Verontreinigingen van materialen die moeilijk te verwijderen zijn, zoals andere kunststoffen, moeten vermeden worden. 40-‐ Factory of the future. R R, machinebouwer Hoe ziet een recycling plant Afdelingen werktuigbouw in xxx van de toekomst eruit? samenwerking met architecten, ontwerpers etc. Bouw van installaties is in een keten is verspreid over meer locaties. Optimalisatieslag kan gemaakt worden. 41-‐ Kwaliteit van een R, V R, V, Vir Ontwikkel snelle methode Ontwikkeling van een analyse xxx gerecyclede kunststof kan om productafbraak te methode. Voor het doel bestaan niet goed worden bepalen. ingewikkelde analyses die in de vastgesteld. industrie niet toepasbaar zijn. Om te weten of een gerecycled materiaal goed ingezet kan worden in een toepassing is het voor de verwerker van belang om de kwaliteit van het materiaal te bepalen. De nu gehanteerde eenvoudige methoden geven beperkte informatie. 42-‐ Reststromen zonder S, R I, S, R, overheid Beter inzamelen en Ontwikkel toepassingen voor xx toepassing. sorteren. reststromen. Inzetmogelijkheden voor niet te voorkomen reststromen, ook chemische recycling. Reststromen in sortering en recycling verhogen de kosten omdat deze als afval afgevoerd moeten worden.

32


36

6

Conclusie / samenvatting / advies

Uit de tabellen in hoofdstuk 5 is een selectie gemaakt van de onderwerpen die de hoogste prioriteit hebben om het sluiten van de keten maximaal te bevorderen. Deze onderwerpen verdienen op basis van onderstaande criteria een plaats in het Ketenakkoord.

Niet in de lijst opgenomen zijn deze onderwerpen van de eerste selectie: • Beperkingen door weten regelgeving. • Dit is van groot belang maar valt buiten het kader en moet door overheid in samenwerking met het bedrijfsleven worden opgepakt. • Stimulering van samenwerking en innovatie door subsidies voor ketenprojecten. • Het is duidelijk dat gerichte subsidies een extra stimulans zijn. Dit past als zodanig niet in dit programma. Van beide onderwerpen kan bezien worden of deze binnen het Ketenakkoord op een andere plaats behandeld kunnen worden.

Kunststof Kringloop: • Past binnen de intenties van het programma Van Afval Naar Grondstof, d.w.z. dit zal een bijdrage leveren aan de circulaire economie door minimaal één van de volgende doelstellingen te realiseren: herbruikbaarheid van producten en grondstoffen en/of het behoud van natuurlijke hulpbronnen en/of waardecreatie in meerdere schakels van de kunststofketen. • Sluit aan bij het onderzoeken opleidingsprogramma Van Afval Naar Grondstof om innovatie te stimuleren, in termen van technologische proces- en systeeminnovatie, waarmee beoogd wordt een bijdrage te leveren aan grondstofbesparing en zo hoogwaardig mogelijk hergebruik van de materiaal- en afvalstromen en het voorkomen van het

• • • •

De 9 onderwerpen worden hier kort toegelicht. Duidelijk is dat ze verder uitgewerkt moeten worden in programma’s / projecten. De volgorde is geen ranking. In het overzicht wordt verwezen naar de nummers in de tabellen in hoofdstuk 5. Onderwerp 1 (tabel, nrs. 3 en 4) Wat zijn goede alternatieven voor polymeren, toepassingen en materiaalcombinaties waardoor in het begin van de keten rekening gehouden wordt met de verschillende opties in een circulaire economie? Achtergrond: Om het sluiten van een keten te kunnen realiseren moet vooral bij het ontwerp van producten ruimte zijn voor het kiezen van nieuwe materialen (polymeren en additieven) en materiaalcombinaties. Denk daarbij vooral aan opties om ketens via een kortere kringloop te sluiten en houdt rekening met randvoorwaarden zoals ‘Design for Recycling’ / ‘Design for next use’. Onderzoek: Kennisinstellingen en R&D groepen van bedrijven worden uitgedaagd om nieuwe polymeren en additieven te ontwikkelen die in een volgende gebruiksfase meer mogelijkheden bieden voor materiaalhergebruik; ook nieuwe combinaties van materialen komen in aanmerking voor toepassingen die kampen met imperfecties in het sluiten van een materiaalkringloop. Centraal in dit denken staat: ‘Circular Economy’.

ontstaan van afvalstoffen, met inachtneming van milieudrukaspecten. Heeft een reële kans van slagen in technologisch opzicht. Zal mogelijk leiden tot een oplossing met een economisch rendement. Geeft kansen voor bedrijven in Nederland. Biedt perspectieven voor deelname in de projecten door kennisinstellingen.

Advies met 9 belangrijkste onderzoeksvragen Na de discussie met de stuurgroep is de lijst van 10 onderwerpen teruggebracht naar 8 onderwerpen en een extra onderwerp is toegevoegd zodat er een definitieve lijst is van 9 onderwerpen.

33


Onderwerp 2 (tabel, nrs. 9, 10, 21, 41) Hoe kan de kwaliteit van recyclaatgrades zo verbeterd worden dat deze zijn afgestemd op de vereiste maar realistische specificaties voor de productie van kunststof artikelen? Achtergrond: Kwaliteit van recyclaat wordt bepaald door kwaliteit van de ingezamelde en gesorteerde producten. Ga dus niet uit van virgin specificaties en accepteer kleine afwijkingen die voor productie en gebruik van een kunststof product geen of geringe invloed hebben. Onderzoek: stel reële specificaties (per grade) vast in overleg met een verwerker en OEM, waarbij de eisen gebaseerd zijn op de randvoorwaarden van de toepassing; van belang is ook de ontwikkeling van betrouwbare en snelle meetmethoden om afgesproken specificaties te verifiëren.

Achtergrond: Harde producten uit het huishoudelijk afval (kratten, bakjes, speelgoed, emmers, tuinmeubilair etc.) vallen onder geen enkele inzamelcategorie. Dit is een relatief groot volume aan materialen met een grote potentie voor materiaal recycling. Een beperkt aantal gemeentes biedt de mogelijkheid om deze materialen op containerparken in separate containers in te zamelen. Onderzoek: Analyseer het ingezameld materiaal en analyseer ook de materialen die nu nog in grijze afvalstromen voorkomen. Doe suggesties voor een laagdrempelig inzamelsysteem in combinatie met sortering en recycling. Onderwerp 5 (tabel, nr. 25) Hoe kunnen in de toekomst rubbers en kunststoffen uit de bouwsector in een duurzaam systeem worden ingezameld en gerecycled? Achtergrond: Het volume kunststoffen ingezet in gebouwen is enorm. En de volumes die vrijkomen zullen sterk toenemen. De recyclingsystemen van kunststof producten in de bouwsector, die door branches zijn opgezet, worden nog onvoldoende benut. In praktijk hebben sloopbedrijven voornamelijk interesse in puin. Kennis van kunststoffen is in deze sector gering. Daarbij kan, door de lange levensduur van de producten, REACH op termijn een belemmering zijn. Onderzoek: Stel vast welke kunststof producten in gebouwen worden toegepast en hoe deze materialen gaan vrijkomen in afvallen uit de bouw. Inventariseer de bestaande recyclingsystemen en identificeer de redenen voor onderbenutting. Enerzijds is dit een beleidsvraagstuk waarvoor het van belang is plannen te maken voor de toekomstige aanpak van kunststoffen. Anderzijds is het zinvol om nu al te beginnen met onderzoek naar het testen van scheidingmethoden van de verschillende kunststoffen en de verwerking van de gesorteerde kunststoffen tot inzetbare recyclaten. (in Horizon 2020 past het in WASTE-3)

Onderwerp 3 (tabel, nrs. 17, 23, 30, 42) Wat zijn de mogelijkheden van chemische recycling met de huidige stand van de techniek en wat kan op basis hiervan verwacht worden in de toekomst? Achtergrond: Een deel van de rubber en kunststof afvallen is via mechanische recycling moeilijk of niet recyclebaar door technologisch of economisch falen; bijvoorbeeld reststromen uit sortering leiden tot hogere kosten en moeten nu naar energie recycling / verbranding; rubbers en composieten blijven in gemengde stromen. In totaal gaat dit om grote volumes van waardevolle materialen. Onderzoek: Uitvoeren van onderzoek naar alternatieve methoden van materiaal recycling in de vorm van chemische recycling, waarbij producten worden gemaakt die verder terug gaan in de keten om als monomeer of chemische basisgrondstof te worden ingezet. Bestaande oplossingen waren economisch vaak niet rendabel. Wat kan nu met nieuwe inzichten en betere technologie? Onderwerp 4 (tabel, nr. 25) Hoe kunnen harde kunststof producten (rigids) gerecycled worden tot een hoge kwaliteit regranulaat dat opnieuw in hoogwaardige toepassingen kan worden ingezet? 34


Onderwerp 6 (tabel, nr. 31) Hoe kan een technologie voor recycling van thermoplastische composieten ontwikkeld worden? Achtergrond: Thermoplastische composieten zijn in opkomst. Mechanische recycling lijkt een lastige opgave (hoe sterker het product hoe lastiger de verwerking na gebruik). Onderzoek: Ontwikkel methoden voor recycling en begin bij productie afvallen, omdat zelfs daarvoor de mogelijke oplossingen beperkt worden door de structuur van het composiet. Houd hierbij ook rekening met te verwachten volumes en richt het onderzoek ook op inzet als composiet in alternatieve hoogwaardige toepassingen, bijvoorbeeld door in een ontwerp de

Onderwerp 9 Welke circulaire verdienmodellen zijn in de rubberen kunststofindustrie toepasbaar? Achtergrond: In praktijk blijkt dat veel goede ideeën over hergebruik en recycling uiteindelijk niet leiden tot een duurzaam business concept. Daarbij blijkt het vooral moeilijk om een business concept voor alle partijen in de keten aantrekkelijk te maken. Onderzoek: Welke verdienmodellen zijn in de rubberen kunststofindustrie denkbaar om de circulaire economie te bevorderen?

mogelijkheid voor hergebruik in een alternatieve toepassing mee te nemen.

gemaakt van de onderwerpen die in de rubberen kunststofindustrie onderzocht moeten worden om het sluiten van de keten in het kader van VANG te bevorderen. In een volgende stap is het belangrijk de onderzoeksgebieden uitgebreider te beschrijven d.m.v. fact sheets. Deze kunnen dan als uit uitganspunt worden gebruikt voor het opstellen van meer gedetailleerde onderzoeksvragen en het betrekken van bedrijven en onderzoeksinstellingen bij de op te zetten projecten. Deze uitdaging wordt door de leden van de stuurgroep onder regie van I&M en NRK op zich genomen.

Slotwoord en vervolg Met deze inventarisatie is een eerste selectie

Onderwerp 7 (tabel, nr. 35) Hoe kunnen rubbers gerecycled worden tot nieuwe grondstoffen die naast virgin rubbers inzetbaar zijn in rubberproducten? Achtergrond: Huidige mechanische recycling van autobanden levert producten die in alternatieve toepassingen worden ingezet. Door andere wijze van recycling kan een product gerealiseerd worden dat terug kan in een band. Onderzoek: Ontwikkel technologie van volledige devulkanisatie, zodat een recyclaat wordt geproduceerd dat opnieuw in een rubbertoepassing kan worden ingezet. Het gaat uiteindelijk om grote volumes. Onderwerp 8 (tabel, nr. 40) Factory of the future. Hoe ziet een recyclingfabriek van de toekomst eruit? Achtergrond: In recycling zijn activiteiten verdeeld over verschillende partijen in de keten, vaak met eigen technologie met beperkende randvoorwaarden. Dit kan belemmeringen geven voor de volgende stap in de fase en leidt tot (kleine) verbeteringen die gekoppeld zijn aan de nu geldende randvoorwaarden. Onderzoek: Hoe ziet een ideale recycling fabriek eruit? Wat zijn de specificaties waaraan deze fabriek moet voldoen in het kader van VANG.

35


7

•

• • •

• • • • • • • • •

Referenties

Ministerie van Infrastructuur en Milieu, Van Afval Naar Grondstof: zie website RWS Leefomgeving www.rwsleefomgeving.nl EU kaderrichtlijn afvalstoffen, Richtlijn 2008/98/EG Groenboek over een Europese strategie voor kunststofafval in het milieu, COM(2013) 123 Opinion on Green Paper COM(2013) 123, Official Journal of the European Commission (2013/C 341/14) Composiet recycling: Composites Market Update No. 2, Vol. 16, 2014 Kansenkaart NRK 2012-2030, Berenschot 2011 Onderzoek kunststof afdankstromen, Berenschot 2012 Study on an increased mechanical recycling target for plastics, PRE (2013) Plastics the Facts 2013, Plastics Europe, www. plasticseurope.org Die deutsche chemische Industrie 2030, VCI, www. vci.de Routekaart tapijt, MODINT/vntf (2011) Die Wiederverwertung von Kunststoffen, Brandrup et. Al., ISBN-3-446-17412-5 (1995) Websites van I&M, RWS Leefomgeving, NRK, VMK, VKR, WRAP, DSD, FostPlus, DKR, Nedvang, ARN, Kunstofhergebruik, Petcore, PRE, Unesda, recyclers, machinebouwers, etc.

36


8

Bijlagen

8.1

Bijlage 1: Definities (uit richtlijn 2008/98/EG) 8. ‘inzameling’: het verzamelen van afvalstoffen, inclusief de voorlopige sortering en de voorlopige opslag van afvalstoffen, om deze daarna te vervoeren naar een afvalverwerkingsinstallatie;

In deze richtlijn wordt verstaan onder: 1. ‘afvalstof’: elke stof of elk voorwerp waarvan de houder zich ontdoet, voornemens is zich te ontdoen of zich moet ontdoen;

9. ‘gescheiden inzameling’: de inzameling waarbij een afvalstroom gescheiden wordt naar soort en aard van het afval om een specifieke behandeling te vergemakkelijken;

2. ‘gevaarlijke afvalstof’: een afvalstof die een of meer van de in bijlage III genoemde gevaarlijke eigenschappen bezit;

10. ‘preventie’: maatregelen die worden genomen voordat een stof, materiaal of product afvalstof is geworden, ter vermindering van: a) de hoeveelheid afvalstoffen, inclusief via het hergebruik van producten of de verlenging van de levensduur van producten; b) de negatieve gevolgen van de geproduceerde afvalstoffen voor het milieu en de menselijke gezondheid; of c) het gehalte aan schadelijke stoffen in materialen en producten;

3. ‘afvalstoffenproducent’: eenieder wiens activiteiten afvalstoffen voortbrengen (eerste producent) of eenieder die voorbehandelingen, vermengingen of andere bewerkingen verricht die leiden tot een wijziging in de aard of de samenstelling van die afvalstoffen; 4. ‘afvalstoffenhouder’: de afvalstoffenproducent dan wel de natuurlijke of rechtspersoon die de afvalstoffen in zijn bezit heeft;

11. ‘hergebruik’: elke handeling waarbij producten of componenten die geen afvalstoffen zijn, opnieuw worden gebruikt voor hetzelfde doel als dat waarvoor zij waren bedoeld;

5. ‘handelaar’: iedere onderneming die als verantwoordelijke optreedt bij het aankopen en vervolgens verkopen van afval, met inbegrip van handelaars die de afvalstoffen niet fysiek in hun bezit hebben;

12. ‘verwerking’: nuttige toepassing of verwijdering, met inbegrip van aan toepassing of verwijdering voorafgaande voorbereidende handelingen;

6. ‘makelaar’: iedere onderneming die ten behoeve van anderen de verwijdering of de nuttige toepassing van afvalstoffen organiseert, met inbegrip van makelaars die de afvalstoffen niet fysiek in hun bezit hebben;

13. ‘nuttige toepassing’: elke handeling met als voornaamste resultaat dat afvalstoffen een nuttig doel dienen door hetzij in de betrokken installatie, hetzij in de ruimere economie andere materialen te vervangen die anders voor een specifieke functie zouden zijn gebruikt, of waardoor de afvalstof voor die functie wordt klaargemaakt. Bijlage II bevat een niet-limitatieve lijst van nuttige toepassingen;

7. ‘afvalstoffenbeheer’: inzameling, vervoer, nuttige toepassing en verwijdering van afvalstoffen, met inbegrip van het toezicht op die handelingen en de nazorg voor de stortplaatsen na sluiting en met inbegrip van activiteiten van handelaars of makelaars;

37


14. ‘voorbereiding voor hergebruik’: elke nuttige toepassing bestaande uit controleren, schoonmaken of repareren, waarbij producten of componenten van producten, die afvalstoffen zijn geworden, worden klaargemaakt zodat ze zullen worden hergebruikt zonder dat verdere voorbehandeling nodig is; 15. ‘recycling’: elke nuttige toepassing waardoor afvalstoffen opnieuw worden bewerkt tot producten, materialen of stoffen, voor het oorspronkelijke doel of voor een ander doel. Dit omvat het opnieuw bewerken van organisch afval, maar het omvat niet energieterugwinning, noch het opnieuw bewerken tot materialen die bestemd zijn om te worden gebruikt als brandstof of als opvulmateriaal; 16. ‘verwijdering’: iedere handeling die geen nuttige toepassing is zelfs indien de handeling er in tweede instantie toe leidt dat stoffen of energie worden teruggewonnen. Bijlage I bevat een niet-limitatieve lijst van verwijderingshandelingen;

38


8.2

Bijlage 2: Vragenlijst

8.3

Bijlage 3: Samenstelling begeleidingscommissie

Vragen die in de interviews zijn gebruikt: •

• • • • •

• • • • •

Wat zijn de nieuwe ontwikkelingen die nu lopen in uw organisatie op het gebied van het sluiten van de keten? Gaat het om verbetering van een proces of van een product? Zijn er plannen op korte termijn? Welke ontwikkelingen had u graag uitgevoerd maar zijn om een of andere reden niet aangepakt? Wat zou u in de toekomst graag zien; waar zit u op te wachten? Hoe kunnen kennisinstellingen (nadruk op HBO) hierbij een rol spelen? Wat is dan specifiek hun mogelijke bijdrage? Wat kun u zelf bijdragen in kennis / ervaring? Wilt u in projecten bijdragen in kind en/of ook een deel van de kosten dragen? Wilt u kennis delen met conculega’s? Geeft u de voorkeur aan ketenprojecten of aan 1 op 1 projecten? Wilt u deelnemen in een gezamenlijk programma en wat zijn dan extra voorwaarden?

39

• • • •

Erik de Ruijter (NRK) – voorzitter Arie Brouwer (DPI Value Centre) Eric Schutjes (NRK/VKR) Evelyn Jansen-Meinema (Ministerie van Economische Zaken)

• • • • •

Frerik van de Pas (RVO, Topsector Chemie) Geert Heideman (Windesheim) Henk Hortensius (RWS Leefomgeving) Margie Topp (Windesheim) Murk de Roos (Ministerie van Infrastructuur en Milieu)

• • • •

Rik Voerman (Polymer Science Park) Rudi Folkersma (Stenden Hogesch) Stuf Kaasenbrood (Plastics Europe / Sabic) Wilma Dierkes (Universiteit Twente)


8.4

Bijlage 4: Resultaten van de interviews

40


Van Afval Naar Grondstof: het sluiten van de kunststofketen. Ministerie van Infrastuctuur en Milieu

Recommend Documents