Transitie naar duurzaam materialenbeheer. Slim sluiten van kringlopen. Kritische grondstoffen. Rare earths.

1. De transitie naar duurzaam materialenbeheer
Dr. Peter Tom Jones
(K.U.Leuven)
MTM, Leuven
2 Oktober 2011

2. Overzicht
1. Analyse: BAU is no longer an
option
2. Oplossing: transitiepaden naar
duurzaamheid
3. Conclusie: transities leveren
massa‟s voordelen op
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 2

3. BAU is geen optie meer...
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 3

4. Uitputting van niet-hernieuwbare
grondstoffen
Gelijkaardig probleem voor
uitputting van
fosfaatvoorraden
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 4

5. Eindigheid kritische materialen en EU-
afhankelijkheid
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 5

6. Kritische grondstoffen voor de EU
Supply risk
Economic importance
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 6

7. Waarom zijn kritische grondstoffen
kritisch?
 Economisch belang (transitie naar groene economie)
 Hoog aanbodrisico:
 Beperkte/geografisch geconcentreerde voorraden,
 Productieconcentratie in China (bv. Zeldzame aardmetalen),
Rusland (edele metalen), Congo (bv. cobalt), Brazilië (bv.
Niobium)…
 Lage substitutie
 Beperkt recyclingniveau
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 7

8. SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 8

9. …cruciaal voor de groene economie!
Supply risk Wind energy,
electric cars
Catalysts
PV energy
Batteries
Economic importance
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 9

10. Dit besef begint door te dringen…
 Op Vlaams vlak:
 Cf. Groenboek Industrieel Beleid, VSDO, ViA/Pact 2020 Proces
 Informele EU-milieutop Schauvliege, Juli 2010
 Nieuw materialendecreet
 Cf. staal- en cementindustrie, milieusector, recyclageindustrie …
 EC:
 Raw Materials Initiative (4/11/2008)
 A resource efficient Europe – Flagship initiative of the Europe 2020
Strategy (26/1/2011)
 EC, 2011: Opstart “An effective raw materials strategy for EU”
 Nieuwe NMP-call: “2.3-2 Substitution of critical raw materials”, “4.01 New
approaches in mineral processing” (bv. Zeldzame aardmetalen)
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 10

11. Living Planet Report 2010
BAU = SC = Suicide Scenario
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 11

12. Ecologische grenzen, “the non-negotiable basis
for our social and economic development”
Rockström et al., Nature, 461, 2009
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 12

13. Het Antropoceen
 Toename menselijke macht... maar ook kwetsbaarheid
 Menselijke wijzigingen: „Global Change‟
 “Meervoudig, complex, interagerend en mondiaal”
 Beïnvloeden land, kust, atmosfeer, rivieren, oceanen etc.
 Systeemparameters buiten hun natuurlijke variabiliteitszone
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 13

14. Ecologische duurzaamheid:
Vereist Factor 10 reductie milieu-
impact (EVA, CO2(eq.), TMR, etc.)
tegen 2050 voor Westerse landen
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 14

15. Transitie(management) als
enthousiasmerend kader

16. Complexe systeemdynamiek (Rotmans,
DRIFT)
Toestand
Transitie
management
Mismatch
(preventief)
Crisismanagement
(reactief)
Systeemcrisis
Lock-in
Systeem
omgeving Breakdown
Systeem
Tijd
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 16

17. Systeeminnovatie – oppassen voor
rebounds en Jevon‟s paradox
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 17

18. Parallelle transities...
Energiebeheer
Materialenbeheer
Financiën
Mobiliteit
Voeding
Wonen
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 18

19. Multi-actor, vernieuwingsgezinde
netwerken  koplopersmodel
“Triple helix” Kennisinstellingen
Civiele
MVO
samenleving
SIM²@K.U.Leuven Boycots & Bycots 02/10/2011 19

20. SocioTechnical (sustainable production)
Behavioural (sustainable consumption)

21. 1. I love Techno
 Koppeling energie- en materialenbeleid:
 Energie-efficiëntie, hernieuwbare energie, (Super)Smart Grids
 Kernelementen duurzaam materialenbeheer:
 Industriële ecologie – cradle to cradle – slim sluiten
 Slimme producten: EcoDesign (LCA)
 Van verbruikers naar gebruikers
 Voorwaarden?
 Pro-actief overheidsbeleid
 Groene fiscaliteit (taksombouw)
 Gerichte sturing van onderzoeksprogramma‟s (cf. IWT, FP7)
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 21

22. SuperSmart Grid voor EU
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 22

23. SMM Maturity Model
(Rossy, Jones, Geysen, Bienge, 2010)
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 23

24. K.U.Leuven‟s visie voor Sustainable
(inorganic) Materials Management
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 24

25. Materialentransitie: slim sluiten
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 25

26. Materialentransitie: slim sluiten
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 26

27. Closing the loop…
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 27

28. The benefits of recycling...
Diran Apelian, CR³ Presentation, Leuven, 2010
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 28

29. Recyclageratio‟s moeten naar boven!
(cf. UNEP, 2011)
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 29

30. EoL recycling rates, UNEP 2011
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 30

31. Sluiten van kringlopen voor zeldzame
aardmetalen
Centrale
onderzoekslijn
binnen K.U.Leuven
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 31

32. Materialentransitie: slim sluiten
WtP
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 32

33. K.U.Leuven IOF-Kennisplatform:
SMaRT-Pro²
Sustainable Materialization of Residues from Thermal Processes
into Products Landfills High T° processes
Reference
materials
group 2
Q2 Hot stage
engineering
group 2
Q3
Cold engineering
CO2 Q1 group 1
MINERAL
CARBONATION SOL GEL
groups 1, 3, 4 group 5
reverse engineering
society &
ecology Q4 Q5 Products Q6
Q8 Construction
Sink materials Sorbents
group 4 groups 3, 4 groups 4, 5
Q9 requirements
actors
tuning valorisation Q7 groups 6, 7, 8 & IRF fellows
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 33

34. Voorbeelden: Waste-to-
Process/Product
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 34

35. Materialentransitie: slim sluiten
WtP
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 35

36. Urban Mining (bv. Edele metalen
recycling in Umicore)
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 36

37. Materialentransitie: slim sluiten
WtP
(E)LFM
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 37

38. Case-study: Closing the Circle/Enhanced
Landfill Mining (ELFM)
 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:
 Opstart CtC (230 M€ invest.)
 ELFM Goes international
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 38

39. Center for Resource
Recovery and Recycling
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 39

40. Maatschappelijke relevantie van
onderzoek aan MTM-SIM²@KULeuven
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 40

41. Slimme producten, materialen op maat
 Multifunctionaliteit & modulariteit
 Ecodesign:
 Voor hergebruik, reassemblage, sluiten
kringlopen, minimale impact tijdens
gebruiksfase
 Ook op systeemniveau (bv. stadsplanning)
 Nieuwe reguleringsvormen
 Extended producer responsibility (EPR) &
terugnameplicht
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 41

42. Van producten naar diensten
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 42

43. Recyclage is slechts een deel van de oplossing
(Groeiende vraag vereist primaire materialenstroom ondanks
goede recyclage (cf. aluminium))
Martchek (2007);
Stijgende Al stock in
technosfeer
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 43

44. Van producten naar diensten
 PSS (Business-to-business, Business-to-consumer)
 Van ownership naar usership
 Doel: functie verkopen, niet een product (bv. mobiliteit, schone
kleren, kopies, etc.)
 Betaling per eenheid dienst
 Voorbeeld: autodelen (B2C), kopieerfunctie (B2B)
 Barrières, vooral bij B2C (emotionele goederen):
 Symbolische rol consumptiegoederen (status)
 Bedrijven verkopen liever producten (bv. autoindustrie)
 Vereist nieuwe businessmodellen (verhuren, leasen, delen
etc.) + attractiever maken van concept
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 44

45. 2. We need to change our behaviour
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 45

46. World 2.0: Terug naar boomhutten?
Neen, danku
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 46

47. Behoefte aan inspirerende
toekomstbeelden: „Leitbilder‟
Pull-effect even belangrijk als push-
effect

48. Urgenda, 2010
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 48

49. De voordelen van een transitiebeleid
 Nieuwe jobs
 Energie- en
materialenautonomie
 Leefbare steden – minder
gezondheidskosten
(Pittel en Rubbelke, 2008)
 Kenniseconomie cleantech
& aantrekken investeringen
 Hier en nu, geen vrijbuiters!
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 49

50. 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
SIM²@K.U.Leuven 02/10/2011 50