Transitie naar duurzaam materialenbeheer. Urban mining, enhanced landfill mining, temporary storage. Ladder van Lansink 2.0

1. Transitie naar Ladder van
Lansink 2.0
Oktober 2011
Dr. Ir. Peter Tom Jones (K.U.Leuven/ELFM Consortium)

2. Uitdagingen zonder weerga voor
Vlaanderen en EU
• Twee topprioriteiten voor EU:
– Materialenonafhankelijkheid
– Energieonafhankelijkheid
• Transitie naar een lage-C en materiaalefficiënte
economie
– Transitie op energetisch vlak
– Transitie naar duurzaam materialenbeheer (SMM)
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 2

3. Lineaire economie: “Materialenbeheer 1.0”
Primary Ores Concentrates Metals, (Intermediat
(mainly Prim Residues materials e)Products
outside EU) & Recyclates and alloys
Use phase
Residues/Scrap
Landfills (MSW, End-of-life products/residues
MWS/IW, IW, mono)
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 3

4. Materialenbeheer 2.0: Slim sluiten
Exploration
Primary Ores Concentrates Metals, (Intermediat
(mainly Prim Residues materials e)Products
outside 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
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 4

5. Waarom metalen recycleren?
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 5

6. EoL recycling rates, UNEP 2011
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 6

7. Materialenbeheer 2.0: Slim sluiten +
Enhanced Landfill Mining
Exploration
Primary Ores Concentrates Metals, (Intermediat
(mainly Prim Residues materials e)Products
outside EU) & Recyclates and alloys
Use phase
Residues/Scrap
Direct Recycling
(Enhanced) Landfill
Mining Urban Mining (incl.
preprocessing)
Landfills (MSW, End-of-life products/residues
MWS/IW, IW, mono)
Exploration
Inevitable losses due to 2nd law of Thermodynamics
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 7

8. 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,
CO2-reductie, landrecuperatie
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 8

9. EU FP7 ENV 6.1.3: Concept
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 Energy
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 9

10. 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 conversion
streams Closing the loop with a time delay (gas plasma)
from
techno- WtE
sphere Controlled storage for future recycling
Temporary
storage Green Energy
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 10

11. Revision Ladder van Lansink
Lansink 1.0
Preventie & hergebruik
Recuperatie
Verbranding met E-recuperatie
Storten (landfilling)
• Soms onnodig exergieverlies
• Onomkeerbaar verlies kritische metalen (dispersie  lage concentraties)
• BAT verbranding  30% bodem- en vliegassen
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 11

12. Revision Ladder van Lansink
Lansink 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) recuperatie valorisatie
(WtM/E)
“Juiste keuze” = f(t, technologie,…)
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 12

13. 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)
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 13

14. 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
Uitnodiging… voor OVAM: – R&D i.f.v.:
Visieontwikkeling ELFM en temporary • Vermijden van dispersie van
storage concept polluenten
Uitwerken aangepaste wetgeving en • Verlies kritische grondstoffen (cf.
incentives REE’s)
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 14

15. 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
3/10/2011 OVAM Viering (Jones, K.U.Leuven/ELFM C) 15