Nu de interesse van consumenten en de vraag naar duurzame producten toeneemt en de regelgeving over de hele wereld de duurzaamheidsnormen verhoogt, is de overgang naar een circulaire economie op handen. Maar daarvoor moet de chemische industrie een aanpak volgen die prioriteit geeft aan duurzaamheid, zoals de afvalhiërarchie.
De rol van de afvalhiërarchie
Om de rol van de afvalhiërarchie te begrijpen, moet men eerst de circulaire economie begrijpen. Circulaire economie verwijst naar een economisch productie- en consumptiemodel waarin eindmaterialen zoveel mogelijk worden hergebruikt en terug in de kringloop worden gerecycled. Uiteindelijk wordt afval tot een minimum beperkt.
De afvalhiërarchie is een strategie om tot een circulaire economie te komen. Het zorgt ervoor dat producten vanaf het begin worden ontworpen om de totale hoeveelheid afval te verminderen. Daarnaast bereidt de afvalhiërarchie zich voor op het einde van de levensduur van een product, zodat materialen opnieuw in de kringloop terecht kunnen komen door middel van hergebruik, recycling en terugwinning.
De afvalhiërarchie opsplitsen
Stap 1: Reduceren
Reduceren is de eerste stap in de afvalhiërarchie en de eerste mogelijkheid om de totale voetafdruk te verkleinen. Dit wordt bereikt door minder materialen en energie te gebruiken om de hoeveelheid geproduceerd afval te minimaliseren.
Reductie kan worden bereikt door:
- Minder afval te genereren
- Een product opnieuw ontwerpen om duurzame materialen te gebruiken (zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit)
- Een product opnieuw ontwerpen om minder materialen nodig te hebben (zonder afbreuk te doen aan de functionaliteit)
- Verminderen van het energieverbruik om te creëren
- Procedures optimaliseren voor efficiëntie
Ontwerpen voor afvalvermindering betekent bijvoorbeeld denken aan de eindproduct voordat het zelfs maar gegoten is. Door in de ontwerpfase aan de volledige levenscyclus (en na de levensduur) te denken, kunnen uitdagingen die zich later voordoen gemakkelijk worden overwonnen.
Stap 2: Hergebruik
Vervolgens hergebruik. Bij hergebruik draait het allemaal om het creëren van producten die bedoeld zijn om een langere levensduur te hebben en die meerdere keren door dezelfde eindgebruiker worden gebruikt (of hergebruikt).
Bij het ontwerpen (of herontwerpen van een product) voor hergebruik moet met elk aspect rekening worden gehouden, van hoe het op de markt zal worden gebruikt tot welke grondstoffen het meest kunnen worden aangepast om de duurzaamheid voor de specifieke toepassing te verhogen.
Vaak omvat het ontwerpproces een mix van materialen; materialen die zijn gebouwd om lang mee te gaan en additieven, zoals antioxidanten, UV-stabilisatoren, UV-absorberende stoffen en polymeren die zijn afgestemd op herbruikbaarheid.
Stap 3: Recycle
Als het niet lukt om de eerste twee stappen in de afvalhiërarchie te voltooien, dan komt recycling om de hoek kijken.
Recycling is het materiaal een tweede leven geven, om steeds opnieuw te worden gebruikt. En dit proces gebeurt niet slechts één keer. Door bijvoorbeeld additieven toe te voegen, kun je materialen steeds opnieuw blijven recyclen. Er zijn talloze manieren om te recyclen, maar er zijn nu twee belangrijke manieren: mechanische recycling en chemische recycling.
Mechanische recycling
Mechanische recycling is het proces waarbij plastic afval van verschillende bronnen wordt ingezameld, dat vervolgens wordt vermalen en vervolgens wordt gewassen, gesmolten en gedroogd tot een nieuwe grondstof die in een nieuw proces kan worden gebruikt.
Momenteel is dit de meest gebruikelijke aanpak binnen de geavanceerde materialenindustrie. In Europa bijvoorbeeld maakt mechanische recycling momenteel 99% van alle recyclingprocessen uit.
Mechanische recycling is ideaal voor het recyclen van grote hoeveelheden plastic. Waarom? Want hoewel de chemische structuur van de materialen bij herbewerking enigszins wordt afgebroken, kunnen ze opnieuw worden verbeterd met antioxidanten en andere additieven om de kwaliteit te verhogen.
Kunststoffen die niet mechanisch kunnen worden gerecycled, kunnen een waardevolle hulpbron zijn voor chemische recycling.
Chemische recycling
Bij chemische recycling wordt de chemische structuur van kunststofafval gewijzigd om het op te splitsen in kleinere moleculen, zodat het kan worden gebruikt voor nieuwe chemische reacties. Dit betekent dat er geen limiet is aan het aantal keren dat deze materialen kunnen worden gerecycled, en nog belangrijker, er zijn geen beperkingen wat betreft het soort toepassing waarin deze materialen als tweede leven terechtkomen. Dit is met name relevant voor de voedings- en medische industrie.
Het proces van chemische recycling bestond uit het sorteren van het plastic afval voor chemische verwerking. De chemische structuur van afval wordt vervolgens omgezet in kortere moleculen die kunnen worden gebruikt voor compleet nieuwe reacties.
Bedrijven over de hele wereld beginnen deze methode toe te passen, waarbij bedrijven zoals Eastman voorop lopen.
Stap 4: Energieterugwinning
Energieterugwinning treedt in werking wanneer een materiaal niet kan worden gerecycled. Duurzaamheid. Dit proces, dat vaak energieterugwinning wordt genoemd, maakt het mogelijk dat de materialen zo worden gedesintegreerd dat er bruikbare energie ontstaat.
Dit proces vindt plaats in moderne warmtekrachtkoppelingsinstallaties (WKK-installaties), waar plastic afval en andere hoogcalorische materialen worden gebruikt om warmte en energie op te wekken. In dergelijke WKK-installaties worden bovendien uitlaatgasbehandelingstechnologieën toegepast om de gasvormige emissies te verminderen.
Stap 5: Storten
Een basisstortplaats omvat het bedekken van afval met aarde. Hoewel het heel lang kan duren voordat het afval is afgebroken, komen er bij dit proces methaan en koolstofdioxide vrij, dat kan worden opgenomen, gefilterd en gebruikt voor energieproductie.
In de afvalhiërarchie zijn verminderen, hergebruiken, recyclen en terugwinnen allemaal stappen om storten te voorkomen; het gebruik van een stortplaats is het laatste redmiddel.
Momenteel vindt 83% van de consumenten het belangrijk dat bedrijven producten ontwerpen die kunnen worden hergebruikt of gerecycled, zodat ze nooit op een stortplaats terechtkomen. Om aan de vraag van de consument te voldoen, moeten dus de voorgaande stappen van de afvalhiërarchie worden overwogen.
De resultaten van de afvalhiërarchie
CEO's in de chemische industrie geven nu al prioriteit aan de circulaire economie, waarvan 45% geïnteresseerd is in het verkennen van alternatieve materiaalbronnen en -processen. En de voordelen voor bedrijven zijn duidelijk.
Wanneer bedrijven de afvalhiërarchie implementeren, hebben ze het potentieel om geld te besparen op alles, van gebruikte materialen tot energieverbruik. Uit een onderzoek van McKinsey is gebleken dat een aanpak van de circulaire economie alleen al in Europa een kostenbesparing van €600 miljard per jaar kan opleveren.
Bovendien kunnen bedrijven in verschillende sectoren de CO2-uitstoot verminderen, hergebruiken, recyclen en terugwinnen. Bedrijven over de hele wereld beloven om de komende jaren klimaatneutraal te worden, zoals Apple, Amazon en Coca-Cola, en de strategieën van de afvalhiërarchie zullen een cruciale rol spelen om hen daarbij te helpen.