Jones mina 2011

Van grondstoffenschaarste naarduurzaam (anorganisch)materialenbeheer16/12/2011Dr. Ir. Peter Tom Jones (K.U.Leuven/ELFM Consortium)

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).16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 2

Uitdagingen zonder weerga voorVlaanderen en EU• Twee topprioriteiten voor EU: – Materialenonafhankelijkheid – Energieonafhankelijkheid• Transitie naar een lage-C, circulaire economie – Transitie op energetisch vlak – Transitie naar duurzaam materialenbeheer (SMM)16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 3

Uitdagingen zonder weerga voorVlaanderen en EU• Twee topprioriteiten voor EU: – Materialenonafhankelijkheid – Energieonafhankelijkheid• Transitie naar een lage-C, circulaire economie – Transitie op energetisch vlak – Transitie naar duurzaam materialenbeheer (SMM)16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 4

Cleantech (& materialenbeheer)inbedden in transitieTMR met 90% terugdringen de komende decennia Slim sluiten Ecodesign, DfR PSS16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 5

Cleantech (& materialenbeheer)inbedden in transitieTMR met 90% terugdringen de komende decennia Slim sluiten Ecodesign, DfR PSS Structurele gedrags- veranderingen16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 6

Lineaire economie: “Materialenbeheer 1.0” Jones et al., JOM, December 2011Primary Ores Concentrates Metals, (Intermediate) (mainly Prim Residues materials Productsoutside EU) & Recyclates and alloys Use phase Residues/Scrap Landfills (MSW, End-of-life products/residuesMWS/IW, IW, mono) 16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 7

Materialenbeheer 2.0: Slim sluitenExploration Jones et al., JOM, December 2011Primary Ores Concentrates Metals, (Intermediate) (mainly Prim Residues materials Productsoutside EU) & Recyclates and alloys Use phase Residues/Scrap Direct Recycling Urban Mining (incl. preprocessing) Landfills (MSW, End-of-life products/residues MWS/IW, IW, mono)Exploration Inevitable losses due to 2nd law of Thermodynamics 16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 8

Waarom metalen recycleren?16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 9

EoL recycling rates, UNEP 201116/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 10

EoL recycling rates Rare Earths < 1%16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 11

Sluiten van kringlopen voor zeldzameaardmetalen (cf. EU FP7 RE-CREATE, call NMP 4.1-2) Urban Mining REE’s = Centrale onderzoekslijn binnen K.U.Leuven16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 12

Materialenbeheer 2.0: Slim sluiten + Enhanced Landfill Mining Exploration Jones et al., JOM, December 2012 Primary Ores Concentrates Metals, (Intermediate) (mainly Prim Residues materials Products outside EU) & Recyclates and alloys Use phase Residues/Scrap Direct Recycling(Enhanced) LandfillMining Urban Mining (incl. preprocessing) Landfills (MSW, End-of-life products/residues MWS/IW, IW, mono)Exploration Inevitable losses due to 2nd law of Thermodynamics 16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 13

ELFM: Vlaanderen koploper… maarimplementatie 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, CO2-reductie, landrecuperatie16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 14

ELMIRE Project (EU FP7 ENV 6.1.3) (accepted for 2ndstage) Exploration Waste-to-Material – New resources for Directly recycable technosphere replacing streams primary resources Historic Separation 2.0 landfills Streams requiring Transformational further processing technology WtM Thermal conversion (gas plasma) WtE Controlled storage for future recycling Temporary storage Green Energy16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 15

ELFM  Concept “Tijdelijke opslag” i.p.v. verbranding met energierecuperatie Exploration Waste-to-Material – New resources for Directly recycable technosphere replacing streams primary resources Historic Separation 2.0 landfills Streams requiring Transformational further processing technology Reintegration into technosphere when technology is available – shortcut to WtM WtM Thermal New conversionstreams Closing the loop with a time delay (gas plasma) fromtechno- WtE sphere Controlled storage for future recycling Temporary storage Green Energy 16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 16

Specifieke ELFM incentives nodig:land + materialen + energieM. Dubois, SMaRT-Pro², 201116/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 17

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 CO2 en CH4 uitstoot: – Closing the Circle: 1 Mton CO2(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/jaar16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 18

Revisie Ladder van Lansink Lansink 1.0 Preventie & hergebruik Recuperatie Verbranding met E-recuperatie Storten (landfilling) Met E- recup./Zonder E-recup.• Soms onnodig exergieverlies• Onomkeerbaar verlies kritische metalen (dispersie  lage concentraties)• BAT verbranding  30% bodem- en vliegassen 16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 19

Revisie Ladder van LansinkLansink 1.0 Lansink 2.0 Preventie & hergebruik Preventie & hergebruik Recuperatie Recuperatie Verbranding met E-recuperatie Verbranding Tijdelijke opslag met E- i.f.v. latere Storten (landfilling) Met E- recuperatie valorisatie recup./Zonder E-recup (WtM/E) “Juiste keuze” = f(t, technologie, materiaalstroom…)16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 20

Behoefte aan een paradigma shift…Lineair systeem Circulair systeem• Grondstof-product-afval • Resource recovery & valorisatie• End-of-pipe oplossingen residu’s = by default!• Klassiek “afvalbeheer” • Lansink 2.0 vereist:• Milieuwetgeving i.f.v. – Systeemdenken vermijden milieu- en – Aangepaste milieuwetgeving: gezondheidschade • EU: LD & WFD (temporary storage)• Gebrek aan systeemdenken – Specifieke incentives  recycling – (Eco)Design for Recycling – R&D16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 21

Behoefte aan een paradigma shift…Lineair systeem Circulair systeem• Grondstof-product-afval • Resource recovery & valorisatie• End-of-pipe oplossingen residu’s = by default!• Klassiek “afvalbeheer” • Lansink 2.0 vereist:• Milieuwetgeving i.f.v. – Systeemdenken vermijden milieu- en – Aangepaste milieuwetgeving: gezondheidschade • EU: LD & WFD (temporary storage)• Gebrek aan systeemdenken – Specifieke incentives  recycling – (Eco)Design for Recycling – R&D i.f.v.: • Vermijden van dispersie van polluenten • Verlies kritische grondstoffen (cf. REE’s)16/12/2011 20 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.be16/12/2011 20 jaar MINA (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 23

Jones mina 2011

by Peter_Tom_Jones on Dec 14, 2011

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

Statistics

Jones mina 2011 — Presentation Transcript