Universiteit Leiden

nl en

Slimmer omgaan met energie en materialen

De wereldbevolking is in de afgelopen eeuw exponentieel gegroeid, en daarmee ook onze behoefte aan energie en materialen. Willen we in de toekomst ook in welvaart leven, dan zullen we onze economie en consumptie radicaal anders moeten inrichten. Wetenschappelijk onderzoek laat zien hoe dat kan.

‘Bij ‘duurzaam gebruik van grondstoffen’ denken veel mensen aan recycling’, zegt Arnold Tukker, hoogleraar Industriële ecologie. ‘Maar wat we nodig hebben is veel radicaler. We moeten totaal anders gaan nadenken over vraag en aanbod, over productie en consumptie, over voorraden en afval.’ Hij noemt een paar voorbeelden:  ‘Maak materialen minder complex. Zorg dat componenten kunnen worden hergebruikt. Laat je maatschappij steunen op de ‘elements of hope’ – materialen als zand, ijzer, en aluminium die zo veel voorkomen dat schaarste voorlopig het probleem niet is.’

Tukker is onderzoeksdirecteur van het Centrum Milieuwetenschappen Leiden (CML) en leidt tevens het Leiden-Delft-Erasmus Centre for Sustainability, een samenwerking tussen drie universiteiten en verschillende wetenschapsdisciplines. Van chemici tot ingenieurs en informatici, van psychologen tot economen en bestuurskundigen: alle invalshoeken zijn vertegenwoordigd. ‘Dat moet ook wel, want we staan voor een gigantische uitdaging.’

Ieder van de universiteiten heeft zijn sterke kanten, vertelt Tukker. ‘Delft is goed in nieuwe technologieën en ontwerp’, zegt hij. ‘Rotterdam in business en beleid. En wij onderzoeken in Leiden het ‘metabolisme van de maatschappij’: hoe lopen de fysieke stromen van grondstoffen over de wereld? Hoe groot zijn ze? Waardoor worden ze beïnvloed?’

Grondstofstromen

Leiden onderhoudt ‘s werelds grootste database op het gebied van grondstofstromen, inclusief gas en kolen. ‘De database omvat de hele economie van de 44 grootste landen’, vertelt Tukker. ‘De invoer en productie van 180 productgroepen over de afgelopen 15 jaar, inclusief emissies en afvalstromen.’

Ook René Kleijn, universitair hoofddocent en onderwijsdirecteur bij Industriële ecologie, werkt aan die grondstoffendatabase. ‘Die gebruiken we voor grote analyseprojecten’, vertelt hij. ‘Bijvoorbeeld rond aquacultuur, recycling van beton en andere bouwmaterialen, en de materialen die nodig zijn voor het produceren van duurzame energie.’

Want ook de huidige windmolens bevatten materialen die eindig zijn. Voor veel schone energie geldt dat we nu al de productie van grondstoffen zoals koper moeten opschroeven om over 15 jaar aan de vraag te voldoen. De uitdaging is vooruitzien, aldus Kleijn. ‘Je kunt ook windmolens maken zónder schaarse metalen erin – weliswaar iets minder efficiënt, maar als energiebron wel toekomstbestendiger. Dergelijke afwegingen kun je alleen maken als je zicht hebt op die materiaalstromen. Daarvoor dient de database.'

Een gevolg van het opschalen van windenergie is dat het aardmetaal neodymium, dat in de generatoren van windturbines verwerkt zit, schaarser wordt.

Circulaire economie

Een veelgenoemde term in deze context is ‘circulaire economie’: een economie waarin energie en materialen steeds worden hergebruikt en afval niet bestaat. ‘Helemaal circulair zal het niet snel worden’, zegt Kleijn. ‘Er zullen altijd grondstoffen zijn waarvan recycling te veel geld en energie vraagt en te vervuilend is. Dan moet je het niet doen – recycling moet geen doel op zich worden.’

Maar er zijn nog grote voorraden van grondstoffen op onverwachte plekken. Als voorbeeld noemt Tukker het project PUMA: Prospecting the Urban Mine in Amsterdam, dat onderzoekers van CML uitvoerden. Dat brengt precies in kaart waar zich in Amsterdam metalen bevinden, zoals staal en koper. ‘Bijvoorbeeld in schepen en in gebouwen. De volgende stap is dat je een infrastructuur ontwerpt om die ‘mijn’ te benutten.’ Daarnaast is Leiden sterk in zogeheten levenscyclusanalyse, of LCA: een methodiek om per product de herkomst en bestemming van de grondstoffen in kaart te brengen, inclusief de benodigde energie. Het beroemde voorbeeld is: wat is beter, je koffiemok afwassen of een plastic wegwerpbekertje gebruiken. ‘Het antwoord is: het hangt ervan af’, lacht Tukker. ‘Al die factoren wáár het vanaf hangt, brengen wij in kaart voor de belangrijkste productgroepen.’

In een stad als Amsterdam zijn veel materialen aanwezig die hergebruikt kunnen worden. Het project PUMA probeert deze ‘urban mine’ te ontsluiten.

Leiden-Delft-Erasmus Centre for Sustainability
Onderzoeksproject PUMA

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie