De circular economy is een business opportuniteit: van recyclage tot urban en landfill mining.

1. De circulaire economie is
een businessopportuniteit
Dr. Ir. Peter Tom Jones
(IOF Onderzoeksmanager KU Leuven, SIM² &
Voorzitter i-Cleantech Vlaanderen vzw)
Antwerpen, 22/6/2015

2. Climate change, the mother of all problems
Eerst het slechte nieuws:
Over de lineaire economie en de
zwakke positie van Europa
22/06/2015 Jones - Utopia 2

3. De grondstoffenproblematiek in een ruimer kader (cf.
UNEP, 2010)
Jones/Urban Mining 3

4. Niet-energetische grondstoffen en de EU
(Tabel: EIP Raw Materials)
Jones/Urban Mining 4
Materiaaltype Uitdagingen
Constructie-
materialen
EU is zelfvoorzienend
Industriële
mineralen
EU is een belangrijke producent – niettemin een
netto importeur voor vele mineralen
Ertsen en metalen EU is sterk afhankelijk van import. Voor sommige
metalen is die afhankelijkheid totaal (bv. Zeldzame
aardmetalen, antimoon,…)
Houtgebaseerde
grondstoffen
EU is grotendeels zelfvoorzienend
Rubber EU is volledig afhankelijk van import

5. Niet-energetische grondstoffen en de EU
(Tabel: EIP Raw Materials)
Jones/Urban Mining 5
Materiaaltype Uitdagingen
Constructie-
materialen
EU is zelfvoorzienend
Industriële
mineralen
EU is een belangrijke producent – niettemin een
netto importeur voor vele mineralen
Ertsen en metalen EU is sterk afhankelijk van import. Voor sommige
metalen is die afhankelijkheid totaal (bv. Zeldzame
aardmetalen, antimoon,…)
Houtgebaseerde
grondstoffen
EU is grotendeels zelfvoorzienend
Rubber EU is volledig afhankelijk van import

6. Europa: het zwakke broertje op het vlak van
beschikbaarheid kritieke metalen
Jones/Urban Mining 6

7. Grondstoffenvoorziening stuit op grenzen
Ertsen worden
armer (Figuur:
EC, 2014)
Jones/Urban Mining 7

8. Kritieke metalen
Jones/Urban Mining 8

9. Kritieke metalen – essentieel voor de transitie
naar een koolstofarme economie
Jones/Urban Mining 9

10. Kritieke metalen – essentieel voor hi-tech
producten  uitdagingen voor recyclage
Jones/Urban Mining 10

11. End-of-Life recycling rates voor kritieke
metalen zijn zeer laag (UNEP 2011)
Jones/Urban Mining 11

12. Vlaamse bedrijven, recyclage en (semi-)
kritieke metalen : een opportuniteit
Jones/Urban Mining 12
Om er maar enkele te noemen:

13. Climate change, the mother of all problems
De transitie van de lineaire
naar de circulaire economie
22/06/2015 Jones - Utopia 13

14. Van probleemanalyse  Leitbilder  transitiepaden
 transitie-experimenten (J. Rotmans, 2009)
Figuur: VITO
Jones/Urban Mining 14
Lineaire
economie
Circulaire
economie

15. Transitie naar duurzaam materialenbeheer –
de circulaire economie
Jones/Urban Mining 15

16. Circulaire economie
EC COM398, naar een circulaire
economie
• Circulaire economie behoudt de waarde van
materialen zo lang mogelijk en sluit afval uit.
Grondstoffen worden binnen de economie
gehouden, ook als een product afgedankt wordt,
zodat grondstoffen telkens opnieuw gebruikt
kunnen worden en nieuwe waarde creëren.
• Transitie naar een circulaire economie vereist
veranderingen in de ganse productwaardeketen
• Dit vraagt systemische veranderingen, niet enkel
technologische innovatie, maar ook
maatschappelijke en financiële innovaties.
Jones/Urban Mining 16

17. Circulaire economie – schematisch
voorgesteld
https://www.youtube.com/watch?v=zCRKvDyyHmI&list=PLtci30xsa3NEwOm0J0m79tRjUTEYDk31l
Jones/Urban Mining 17

18. Ellen McArthur
Foundation
McKinsey
Circulaire Economie, volgens de Ellen
McArthur Foundation
Jones/Urban Mining 18

19. Mondiaal gezien is circulaire economie…
voorlopig nog maar een toekomstbeeld
Jones/Urban Mining 19

20. Zelfs voor Europa nog een lange weg te gaan (bv.
EU data voor huishoudelijke afval)
Source: Eurostat data 2009
Jones/Urban Mining 20

21. Climate change, the mother of all problems
Recyclage, urban en
landfill mining:
1. End-of-Life producten
2. Enhanced Landfill Mining
3. Secundaire grondstoffen
22/06/2015 Jones - Utopia 21

22. Ellen McArthur
Foundation
McKinsey
Recyclage in de circulaire economie: een
Vlaamse specialiteit!
Jones/Urban Mining 22

23. Sluiten van kringlopen (metalen en mineralen)
via recyclage, urban mining en landfill mining
K. Binnemans et al.,
Journal of Cleaner
Production, 2015
Jones/Urban Mining 23

24. 1. End-of-Life Producten
K. Binnemans et al.,
Journal of Cleaner
Production, 2015
Jones/Urban Mining 24

25. Urban Mining EoL producten: Umicore als
benchmark
Jones/Urban Mining 25
collectie ontmanteling scheiding
voor-
behandelen
eind-
verwerking
recyclaat
voorverwerking eindverwerking

26. Sluiten kringlopen voor zeldzame aardmetalen:
centrale onderzoekslijn aan KU Leuven
26

27. Voorbeeld: Selectieve recuperatie van Eu en Y uit
End-of-Life spaarlampen (via ionometallurgie)
D. Dupont and K. Binnemans, Green Chemistry 17, 856–868 (2015) +
front cover
Jones/Urban Mining 27

28. 2. Enhanced Landfill Mining
K. Binnemans et al.,
Journal of Cleaner
Production, 2015
Jones/Urban Mining 28

29. ELFM – Vlaanderen koploper
• Zie www.elfm.eu: 2000 stortplaatsen in Vlaanderen
Jones/Urban Mining 29

30. ELFM in Europa
• 150,000 à 500,000 stortplaatsen in Europa
o Huishoudelijk afval
o Industrieel afval
o Gemengd afval
• Do-nothing scenario is geen optie
o  zelfs stortplaatsen die ingericht zijn met BBT zullen ooit lekken
o Saneringskosten zullen oplopen tot 0,1-1 triljoen euro
• ELFM beoogt recuperatie grondstoffen, energie en land
• Prioritisering is nodig: eerst stortplaatsen met
saneringsnoodzaak en storten die voldoende groot zijn
zodat een rendabele ontginning mogelijk is
Jones/Urban Mining 30

31. Pilootproject in Vlaanderen: Enhanced Landfill
Mining, Houthalen-Helchteren, Group Machiels
Total research performed
since 2008 > 9 MEURO
(incl. IWT O&O ELFM,
EFRO CTC, MIP ICON
PLASMAT)
Jones/Urban Mining 31

32. CTC flow sheet, incl. GasPlasma technologie
Jones/Urban Mining 32
Input:
Afval
Output:
bio-H2 en
bouwmaterialen

33. CTC flow sheet, incl. GasPlasma technologie
Jones/Urban Mining 33
MIP-ICON
PLASMAT
WP1: Plasmarok
development as
binder precursor
WP2: Cement
development
WP3: Novel
insulating
building materials
WP4: Product
design, business
development&
dissemination
-

34. CTC flow sheet, incl. GasPlasma technologie
Jones/Urban Mining 34
MIP-ICON
PLASMAT
WP1: Plasmarok
development as
binder precursor
WP2: Cement
development
WP3: Novel
insulating
building materials
WP4: Product
design, business
development&
dissemination
-
VPRO-Tegenlicht Documentaire
“Vuil Goud” – via
www.eurelco.org

35. Plasmasteenvalorisatie voor CtC project
Group Machiels + andere Vlaamse bedrijven!
Plasma
vergassing
1400 kg syngas voor
waterstof productie
200 kg plasmasteen voor
cement productie
1000 kg
Niet-recycleerbare
hoog calorische
ELFM residuen
2 kg metalen,
voornamelijk koper
Ter vervanging van
fossiele brandstoffen voor
waterstof-productie
Ter vervanging van
cement en
isolatiematerialen
Ter vervanging van
primair geproduceerde
koper
600 kg zuurstof,
stoom
500 MJ hitte of
0,120 MWh
electriciteit
Waterstof 7000 €/ton
Cement 70-150 €/ton;
Bouwmaterialen;
isolatiematerialen 500-
1000 €/ton
Koper
6000 €/tonne
INPUT OUPUT VALUE (€) VALUE (ECO)
Jones/Urban Mining 35

36. European Enhanced Landfill Mining Consortium EURELCO
Jones/Urban Mining 36

37. European Enhanced Landfill Mining Consortium 48 Leden
waaronder 20 Vlaamse partners
Jones/Urban Mining 37

38. 3. Secundaire (industriële) grondstoffen
K. Binnemans et al.,
Journal of Cleaner
Production, 2015
Jones/Urban Mining 38

39. SIM MaRes Programma (Vlaamse niveau)
• Vlaanderen = koploper in urban mining & recyclage van kritieke
metaalbevattende EoL producten (cf. Umicore, Campine, Metallo)
• Vlaanderen heeft geen primaire ertsen met kritieke metalen
• Maar: Vlaanderen beschikt over grote volumes secundaire
(industriële proces) residu’s: phosphogypsum, goethiet,
metallurgische slakken, bodem en vliegasen
Jones/Urban Mining 39

40. MaRes Rationale: metalen én mineralen
recupereren uit residu’s
MaRes aims at creating and demonstrating an operational, flexible toolbox combining
pyro-, hydro-, electro-, bio-, solvo- and ionometallurgy technologies to recover metals and
to hot stage engineer and valorise the residual matrix into highly innovative low-carbon
building materials and other mineral materials.
Jones/Urban Mining 40

41. SIM ICON SUPERMEX project
(status: approved)
Jones/Urban Mining 41

42. SIM ICON SUPERMEX project
(status: approved)
Jones/Urban Mining 42

43. MaRes Roadmap Vlaanderen: binders vanuit
secundaire grondstoffen
Jones/Urban Mining 43

44. Co-locatiecentrum
“West” in Leuven
Vlaamse core partners:
1. Sustainable Mining
Use
Natural resources
Historic wastes
(tailings, landfills)
Product
manufacture
4. Substitution
from
industrial
minerals
from
concentrates
& ores
Raw Materials Production
New
scrap
End-of-
Life
3. Recycling
Technologies
2. Materials Management
Circulaire economie en Vlaamse
participatie in EIT KIC Raw Materials
Jones/Urban Mining 44
Een uitnodiging aan Vlaamse bedrijven, kennisinstellingen en andere actoren
om deze Vlaamse expertise verder te valoriseren!

45. Dank voor de aandacht!
Dank aan collega
Prof. Karel Van
Acker (KU Leuven)
voor slides over
circulaire economie
en schets
grondstoffenproble
matiek
Jones/Urban Mining 45