Van grondstoffenschaarste naar duurzaam (anorganisch) materialenbeheer 16/12/2011 Dr. Ir. Peter Tom Jones (K.U.Leuven/ELFM Consortium)

Presentatie over: "Van grondstoffenschaarste naar duurzaam (anorganisch) materialenbeheer 16/12/2011 Dr. Ir. Peter Tom Jones (K.U.Leuven/ELFM Consortium)"— Transcript van de presentatie:

1 Van grondstoffenschaarste naar duurzaam (anorganisch) materialenbeheer 16/12/2011 Dr. Ir. Peter Tom Jones (K.U.Leuven/ELFM Consortium)

2 3 Stellingen In het licht van de precaire grondstoffensituatie… 1.vereisen Vlaanderen en Europa nieuwe wetgeving die denkt vanuit een circulair i.p.v. een lineair paradigma. De onderste treden van de ladder van Lansink moeten worden aangepast. 2.zal Vlaanderen massaal moeten investeren in onderzoek naar urban mining, in het bijzonder naar recuperatie van kritische metalen uit WEEE en ander hoogwaardige “urban waste”. 3.kan (moet) Vlaanderen zijn koploperspositie behouden op het vlak van ELFM: daarvoor zijn aangepaste ELFM-incentives en nieuwe, aangepaste wetgeving vereist (cf. stelling 1). 16/12/2011220 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

3 Uitdagingen zonder weerga voor Vlaanderen en EU Twee topprioriteiten voor EU: –Materialenonafhankelijkheid –Energieonafhankelijkheid Transitie naar een lage-C, circulaire economie –Transitie op energetisch vlak –Transitie naar duurzaam materialenbeheer (SMM) 16/12/2011320 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

4 Uitdagingen zonder weerga voor Vlaanderen en EU Twee topprioriteiten voor EU: –Materialenonafhankelijkheid –Energieonafhankelijkheid Transitie naar een lage-C, circulaire economie –Transitie op energetisch vlak –Transitie naar duurzaam materialenbeheer (SMM) 16/12/2011420 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

5 Cleantech (& materialenbeheer) inbedden in transitie TMR met 90% terugdringen de komende decennia Slim sluiten Ecodesign, DfR PSS 16/12/2011520 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

6 Cleantech (& materialenbeheer) inbedden in transitie TMR met 90% terugdringen de komende decennia Slim sluiten Ecodesign, DfR PSS Structurele gedrags- veranderingen 16/12/2011620 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

7 Lineaire economie: “Materialenbeheer 1.0” Primary Ores (mainly outside EU) Concentrates (Intermediate) Products Use phase End-of-life products/residues Landfills (MSW, MWS/IW, IW, mono) Metals, materials and alloys Prim Residues & Recyclates Residues/Scrap Jones et al., JOM, December 2011 16/12/2011720 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

8 Materialenbeheer 2.0: Slim sluiten Primary Ores (mainly outside EU) Concentrates (Intermediate) Products Use phase End-of-life products/residues Landfills (MSW, MWS/IW, IW, mono) Metals, materials and alloys Prim Residues & Recyclates Urban Mining (incl. preprocessing) Direct Recycling Residues/Scrap Inevitable losses due to 2nd law of Thermodynamics Exploration Jones et al., JOM, December 2011 16/12/2011820 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

9 Waarom metalen recycleren? 16/12/2011920 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

10 EoL recycling rates, UNEP 2011 16/12/20111020 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

11 EoL recycling rates Rare Earths < 1% 16/12/20111120 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

12 Sluiten van kringlopen voor zeldzame aardmetalen (cf. EU FP7 RE-CREATE, call NMP 4.1-2) Urban Mining REE’s = Centrale onderzoekslijn binnen K.U.Leuven 16/12/20111220 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

13 Materialenbeheer 2.0: Slim sluiten + Enhanced Landfill Mining Primary Ores (mainly outside EU) Concentrates (Intermediate) Products Use phase End-of-life products/residues Landfills (MSW, MWS/IW, IW, mono) Metals, materials and alloys Prim Residues & Recyclates Urban Mining (incl. preprocessing) Direct Recycling (Enhanced) Landfill Mining Residues/Scrap Inevitable losses due to 2nd law of Thermodynamics Exploration Jones et al., JOM, December 2012 16/12/20111320 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

14 ELFM: Vlaanderen koploper… maar implementatie vereist outside the box denken 2009: –Oprichting ELFM Consortium K.U.Leuven, VITO, UH, OVAM, LRM, LNE, Group Machiels –EFRO Demonstratie CtC 2010: –1st Intern. ELFM Symposium –IWT O&O ELFM, 6 M€ budget 2011-2013: –ELFM Goes international: Europees Consortium EU FP7 ENV 6.1.3 ELFM en Resource Efficiency Voordelen ELFM: –Lokale jobs, vermijden primaire energie en materialen, CO 2 -reductie, landrecuperatie 16/12/20111420 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

15 Historic landfills Exploration Green Energy Waste-to-Material – New resources for technosphere replacing primary resources Separation 2.0 Directly recycable streams Streams requiring further processing Transformational technology Thermal conversion (gas plasma) WtE WtM Temporary storage Controlled storage for future recycling ELMIRE Project (EU FP7 ENV 6.1.3) (accepted for 2nd stage) 16/12/20111520 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

16 Historic landfills Exploration Green Energy Waste-to-Material – New resources for technosphere replacing primary resources Separation 2.0 Directly recycable streams Streams requiring further processing Transformational technology Thermal conversion (gas plasma) WtE WtM Controlled storage for future recycling Reintegration into technosphere when technology is available – shortcut to WtM New streams from techno- sphere Closing the loop with a time delay ELFM  Concept “Tijdelijke opslag” i.p.v. verbranding met energierecuperatie Temporary storage 16/12/20111620 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

17 Specifieke ELFM incentives nodig: land + materialen + energie M. Dubois, SMaRT-Pro², 2011 16/12/20111720 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

18 Potentiële impact ELFM in EU-27 150.000 tot 500.000 stortplaatsen in Europa Vermijden excessieve saneringskosten: –OVAM: 80 M€ voor 5 problematische storten  60 M€ potentiële besparing indien sanering i.f.v. ELFM later –Extrapolatie naar EU: tot 1 TRILJOEN € ! Reductie CO 2 en CH 4 uitstoot: –Closing the Circle: 1 Mton CO 2 (eq) vs. Do-Nothing scenario Herwinning landoppervakte: –Vlaanderen: absolute minimum = 20 km 2 Recuperatie grondstoffen: –Minimale scenario EU-27 = 50 ton/persoon.jaar = 5 DMC/jaar voor “non-energy, non food materials and minerals” –Met nieuwe technologie + incentives  50 DMC/jaar 16/12/20111820 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

19 Lansink 1.0 Revisie Ladder van Lansink Soms onnodig exergieverlies Onomkeerbaar verlies kritische metalen (dispersie  lage concentraties) BAT verbranding  30% bodem- en vliegassen Preventie & hergebruik Recuperatie Verbranding met E-recuperatie Storten (landfilling) Met E- recup./Zonder E-recup. 16/12/20111920 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

20 Lansink 1.0 Preventie & hergebruik Recuperatie Verbranding met E-recuperatie Storten (landfilling) Met E- recup./Zonder E-recup Lansink 2.0 Revisie Ladder van Lansink Preventie & hergebruik Recuperatie Verbranding met E- recuperatie Tijdelijke opslag i.f.v. latere valorisatie (WtM/E) “Juiste keuze” = f(t, technologie, materiaalstroom…) 16/12/20112020 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

21 Lineair systeem Grondstof-product-afval End-of-pipe oplossingen Klassiek “afvalbeheer” Milieuwetgeving i.f.v. vermijden milieu- en gezondheidschade Gebrek aan systeemdenken Circulair systeem Resource recovery & valorisatie residu’s = by default! Lansink 2.0 vereist: –Systeemdenken –Aangepaste milieuwetgeving: EU: LD & WFD (temporary storage) –Specifieke incentives  recycling –(Eco)Design for Recycling –R&D Behoefte aan een paradigma shift… 16/12/20112120 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)

22 Dank voor de aandacht! Dr. Ir. Peter Tom Jones IOF Research Manager Industrial Ecology and SMM Centre for high temperature processes, metallurgy and refractory materials Centre for Resource Recovery and Recycling (CR³) & SMaRT-Pro² IOF Knowledge Platform: http://smart-pro2.eu Enhanced Landfill Mining Research Consortium: http://www.elfm-symposium.eu Dept. MTM, K.U.Leuven peter.jones@mtm.kuleuven.be 16/12/20112220 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C)