‘Leuven’ kijkt in het hart van de materie om er zuiniger mee om te springen
Het Centrum voor MaterialenOnderzoek van de KU-Leuven onderzoekt, op velerlei manieren, de aard van de materie. Vaak komen daar opwindende toepassingen uit die bijdragen tot de circulaire economie.
De Ronde van de Circulaire Economie
MO* maakte een Ronde van de Circulaire Economie. Van de Deceuninckvestigingen in Diksmuide en Gits waar van stokoude PVC-ramen nieuwe PVC-ramen worden gemaakt, over het Gentse autodeelsysteem Dégage! naar de studaxen van de materie aan de KU-Leuven. Van de korte ketens van de Gentse Lousbergmarkt, over Unilin dat afvalhout in vezelplaten omzet tot de Antwerpse kringwinkel die onze gebruikte goederen op allerlei manieren opnieuw tot leven wil wekken.
Zo ontdekten de jonge en enthousiaste onderzoekers, Lukas Arnout en Arne Peys, hoe je uit afvalproducten van de metaalindustrie – koperslakken, ijzerslakken,… – een cementvervanger kan produceren die maar zeventien procent van de CO2-uitstoot vergt, die vrijkomt bij de productie van ‘gewone’ cement. Als je weet dat de cementproductie wereldwijd goed is voor acht procent van de totale CO2-uitstoot, dan is een productiewijze die vijf maal minder CO2 voortbrengt, natuurlijk erg relevant.
© Bart Lasuy
Deceuninck smeedt zijn oude ramen om tot nieuwe
Arnout en Peys tonen trots de tegels, stenen of kunstmatige marmer die ze met hun ‘cement’ hebben gemaakt. Vermits de Belgische metallurgie elk jaar twee miljoen ton afvalslakken produceert, zou het procedé dus kunnen helpen om een vierde van onze totale cementconsumptie van acht miljoen ton op deze milieuvriendelijker manier te produceren. Dat lijkt dus op twee grote vliegen in één klap: twee miljoen ton afval minder en veel minder CO2-uitstoot.
Groeiende Kringwinkel wordt de spin in een netwerk
Probleem blijft evenwel dat dit alternatieve cement enkele procenten duurder is dan het gewone cement. Alleen voor nicheproducten waarin het nieuwe cement zijn superieure kwaliteiten kan demonstreren, lijkt de uitvinding nu al kans te maken op industriële toepassing. De onderzoekers tonen een grote tegel waarvan is aangetoond dat hij dezelfde stevigheid heeft als de gewone cementtegel met de helft van de grondstoffen. Arnout: ‘Op dat moment wordt het economisch: minder grondstoffen, minder gewicht voor de arbeiders die de tegels moeten manipuleren…’.
Karel Van Acker
© Bart Lasuy
De coördinator van het materialenonderzoekscentrum, professor Karel Van Acker, wijst erop dat de economische haalbaarheid van dit soort milieuvriendelijker productiewijzen sterk afhangt van de CO2-prijs. ‘Cementproducenten moeten weliswaar uitstootrechten kopen, maar de prijs daarvan ligt voorlopig zo laag dat het onvoldoende is om dit procedé competitief te maken voor de massaproductie van cement. Maar voor bepaalde nicheproducten zijn we daar wel al.’
Kan Van Acker als coördinator de onderzoekers ‘sturen’ in de richting van de circulaire economie? ‘Sturen is niet evident. Zo werkt dat niet. Dit soort werk levert het meest op als onderzoekers intrinsiek gemotiveerd zijn. De meeste onderzoeksprojecten groeien dus van onderaf, vanuit de persoonlijke motivatie van de onderzoekers. Dat is ook het sterkst. Dat belet natuurlijk niet dat heel wat onderzoekers met voorstellen komen die aansluiten bij de circulaire economie. We leven hier niet in een vacuüm: onze studenten beseffen ook wel voor welke uitdagingen we staan. De overheid kan natuurlijk wel incentives geven door innovatiesteun te bieden voor de circulaire economie.’
Bokrijkse bamboe
Unilin maakt spaanplaten met het “stadsbos”
Een ander voorbeeld van ‘circulair’ onderzoek is het project van Delphine Depuydt en Kevin Hendrickx. Ze onderzoeken hoe composietmateriaal kan worden gemaakt op basis van vlasvezels en bamboevezels. Ook dat onderzoek heeft meteen weer resultaten voor de CO2-balans en de klimaatverandering, zegt professor Van Acker. ‘Bamboe capteert enorm veel CO2 terwijl de productie van composiet op basis van koolstofvezels juist meer CO2 in de atmosfeer brengt, en ook afval genereert.’ Delphine Depuydt toont de enorme bamboestammen die dezer dagen in Bokrijk groeien: sommige bamboe’s voelen zich dus ook goed in gematigde streken.
© Bart Lasuy
Een markt die de vruchten van het Gentse ommeland verkoopt (online vanaf vrijdag)
De groeispurt van het Gentse autodeelsysteem Dégage! (online vanaf vrijdag)
Het voordeel van deze biocomposieten schuilt niet alleen in het feit dat ze makkelijker recycleerbaar zijn, maar ook dat ze mechanische voordelen hebben en akoestisch en thermisch beter isoleren dan de klassieke composieten. Die voordelen zijn noodzakelijk om het prijsnadeel te compenseren. Opnieuw ligt industriële toepassing alleen in het verschiet in niches waar die bijkomende voordelen van belang zijn. En opnieuw zal grootschalige toepassing mogelijk worden als de CO2-prijs toeneemt.
Demonteerbaarheid vereist andere spelregels
Van Acker is ervan overtuigd dat de oplossingen niet alleen van de ingenieurs kunnen komen. ‘Een tijd geleden was ik in het Massachusetts Institute of Technology, dat is toch wel een van de beste researchcentra ter wereld. Daar stelde ik vast dat de onderzoeksploegen niet alleen cultureel divers zijn maar dikwijls ook mensen met verschillende studieachtergronden samenbrengen. Dat verhoogt de slagkracht en creativiteit.’
‘Economen en juristen moeten mee denken. De circulaire economie vergt immers ook veranderingen in de regelgeving: anders zal het niet lukken.’
Ook de effectiviteit van het onderzoek vereist interdisciplinair onderzoek. ‘Economen en juristen moeten mee denken. De circulaire economie vergt immers ook veranderingen in de regelgeving: anders zal het niet lukken.’
Dat blijkt bijvoorbeeld uit het werk van doctor Jef Peeters en de professoren Joost Duflou en Wim Dewulf. Zij onderzochten, aanvankelijk in samenwerking met Philips, hoe producten makkelijker demonteerbaar en recycleerbaar kunnen worden gemaakt. Hij kon aantonen dat de achterkant van elektrische en elektronische toestellen zo kon worden vastgeschroefd dat hij automatisch loskwam indien het toestel in een omgeving met grotere luchtdruk wordt geplaatst. ‘We konden tevens aantonen dat dit kon zonder de veiligheid van de producten in het gedrang te brengen.’
© Bart Lasuy
Philips bleek geïnteresseerd in dit onderzoek, maar sinds het hier in België geen massaproductie van TV’s meer verricht, is die samenwerking stopgezet. Peeters moest vaststellen dat andere producenten niet erg geïnteresseerd zijn. Apple introduceerde onlangs ‘Liam’, een robot die I-phones kan demonteren. Daarbij gaat het er dan van uit dat al zijn i-phones terugkeren naar het moederhuis, wat niet het geval is.
‘In Zweden komt er volgend jaar wellicht een wet die de BTW op herstelarbeid drastisch zal verlagen.’
‘Bedrijven raken niet graag aan een goed functionerend product en productieproces’, verklaart professor Van Acker. Nochtans maken demonteerbaarheid en herstel volwaardig deel uit van een circulaire economie. Die shift komt er wellicht alleen als herstelarbeid goedkoper en grondstoffengebruiken duurder worden; wetgeving kan daarin een grote rol spelen. ‘In Zweden komt er volgend jaar wellicht een wet die de BTW op herstelarbeid drastisch zal verlagen.’
Peeters wijst erop dat hij al in 2010 kon aantonen dat de achterwanden van elektronische toestellen perfect kunnen worden gerecycleerd tot nieuwe achterwanden van elektronische toestellen. Een vlotte demonteerbaarheid zou het recycleren van deze materialen heel wat goedkoper maken, en dat komt er dus maar niet van. Ook hier is het wachten op de juiste regelgeving. Van Acker stelt dat de uitgebreide producentenverantwoordelijkheid zo moet worden opgevat dat wie een vlot demonteerbaar product maakt, minder moet betalen voor de recyclage. De Europese Commissie zegt dat ze in die richting werkt, maar dat ze meer tijd nodig heeft om de regelgeving te finetunen.