Materiaalkringloop: hoe grondstoffen blijven rondgaan in plaats van te verdwijnen
Stel je een bos voor. Een blad valt van een boom, verteert op de bosbodem, en de voedingsstoffen daarin voeden diezelfde boom weer via zijn wortels. Niets gaat verloren; alles blijft rondgaan. Een materiaalkringloop probeert datzelfde principe toe te passen op grondstoffen die mensen gebruiken: metalen, kunststoffen, textiel, beton. In plaats van een product te gebruiken en daarna weg te gooien, is het doel om de materialen erin steeds opnieuw in te zetten, zodat er zo min mogelijk nieuwe grondstof uit de grond hoeft te komen en zo min mogelijk afval overblijft.
Dat klinkt vanzelfsprekend, maar de huidige economie werkt grotendeels andersom: grondstoffen worden gedolven, verwerkt tot een product, gebruikt en vervolgens weggegooid of verbrand. Dit heet een lineaire economie, ofwel “take-make-waste” (nemen, maken, weggooien). Een materiaalkringloop hoort bij het bredere idee van de circulaire economie: een economisch systeem waarin grondstoffen zo lang mogelijk hun waarde behouden en producten worden ontworpen met hergebruik in gedachten, in plaats van met vergankelijkheid.
Wat is het precies?
Om een materiaalkringloop te sluiten, moeten meerdere stappen na elkaar goed verlopen. Eerst moet een product aan het eind van zijn leven worden ingezameld: denk aan een oude telefoon, een plastic fles of sloopbeton. Daarna volgt sortering, waarbij verschillende materialen van elkaar worden gescheiden — vaak het lastigste onderdeel, omdat producten zelden uit één zuivere grondstof bestaan.
Vervolgens wordt het materiaal verwerkt, meestal via een van twee routes. Bij mechanische recycling wordt het materiaal fysiek versnipperd, gesmolten of vermalen tot een grondstof die opnieuw bruikbaar is, zoals bij glas of metaal. Dit is relatief goedkoop en energiezuinig, maar de kwaliteit gaat er meestal een beetje op achteruit; plastic flessen worden dan bijvoorbeeld regenjassen in plaats van weer flessen. Dat kwaliteitsverlies heet downcycling. Bij chemische recycling wordt het materiaal juist afgebroken tot de moleculaire bouwstenen waaruit het ooit is gemaakt, waarna daar weer nieuw materiaal van dezelfde kwaliteit van gemaakt kan worden. Dit kan in principe oneindig herhaald worden zonder kwaliteitsverlies, maar het proces kost doorgaans meer energie en is technisch complexer.
Een kringloop begint eigenlijk al bij het ontwerp van een product. Ontwerpen voor demontage betekent dat een product zo in elkaar wordt gezet dat onderdelen later makkelijk weer los te halen zijn, bijvoorbeeld met schroeven in plaats van lijm. Ook het gebruik van minder materiaalsoorten in één product helpt, omdat dat sorteren achteraf vereenvoudigt. Een apart onderdeel van materiaalkringlopen is urban mining (stedelijke mijnbouw): het terugwinnen van waardevolle metalen zoals goud, koper en kobalt uit oude elektronica en batterijen, in plaats van nieuwe ertsen te delven. Verouderde elektronica bevat vaak hogere concentraties van bepaalde metalen dan het erts waaruit ze oorspronkelijk gewonnen zijn.
Wat wil men ermee bereiken?
De belangrijkste drijfveer is dat grondstoffen op aarde niet oneindig zijn, terwijl de vraag ernaar wel groeit. Voor sommige metalen die nodig zijn in batterijen, windturbines en elektronica — zoals kobalt, lithium en zeldzame aardmetalen — is de wereldwijde winning geconcentreerd in een klein aantal landen. Dat maakt landen die deze metalen importeren, waaronder Nederland, kwetsbaar voor prijsschommelingen en leveringsproblemen. Meer materiaal terugwinnen uit bestaande producten vermindert die afhankelijkheid.
Daarnaast is het delven en bewerken van nieuwe grondstoffen vaak energie-intensief en gaat het gepaard met CO2-uitstoot, watergebruik en landschapsvervuiling. Materialen hergebruiken kost in veel gevallen minder energie dan nieuwe grondstoffen winnen en bewerken, al is dat niet automatisch waar — chemische recycling van kunststoffen bijvoorbeeld kan behoorlijk energie-intensief zijn. Verder speelt afvalreductie een rol: minder afval betekent minder stortplaatsen, minder verbranding en minder zwerfvuil, waaronder microplastics die in het milieu terechtkomen.
Tot slot zien overheden en bedrijven ook economische kansen. Nieuwe verdienmodellen zoals “product als dienst” — waarbij een klant bijvoorbeeld licht koopt in plaats van lampen, en de fabrikant eigenaar en verantwoordelijk blijft voor onderhoud en recycling — kunnen bedrijven stimuleren om producten juist duurzamer en beter repareerbaar te maken, omdat ze er zelf garant voor staan. De Europese Unie streeft binnen haar Green Deal naar een circulaire economie en Nederland heeft als doel om in 2050 volledig circulair te zijn, met een tussendoel om in 2030 het gebruik van nieuwe grondstoffen fors terug te dringen.
Voorbeelden uit de praktijk
Fairphone (opgericht in 2013 in Amsterdam) maakt modulaire smartphones waarvan onderdelen zoals de accu, camera en scherm apart vervangbaar zijn met een gewone schroevendraaier, in plaats van vastgelijmd te zitten zoals bij de meeste telefoons. Dat verlengt de levensduur van het toestel en maakt hergebruik van onderdelen eenvoudiger.
Ioniqa Technologies, een spin-off van de TU Eindhoven, ontwikkelde een chemisch recyclingproces waarmee gekleurd en vervuild PET-plastic (de kunststof van drankflessen) wordt teruggebracht tot de oorspronkelijke bouwstenen, waarna er weer nieuw, helder PET van gemaakt kan worden. Het bedrijf ging in 2020 een samenwerking aan met de grote plasticproducent Indorama Ventures om deze technologie op grotere schaal toe te passen.
Umicore, een Belgisch bedrijf met wortels in de mijnbouw, is wereldwijd een van de grotere spelers in het terugwinnen van edelmetalen en batterijmaterialen zoals kobalt, nikkel en lithium uit oude elektronica en afgedankte elektrische-autobatterijen. Naarmate er meer elektrische auto's op straat komen, wordt deze vorm van urban mining voor batterijmetalen steeds relevanter.
Interface, een Amerikaanse fabrikant van tapijttegels, begon medio jaren negentig aan het “Mission Zero”-programma, met als doel om uiterlijk in 2020 geen negatieve impact meer op het milieu te hebben, onder meer door oude tapijttegels terug te nemen en de vezels daaruit te hergebruiken in nieuwe tegels. Het bedrijf meldde in 2019 klimaatneutraal te zijn geworden voor het eigen productieproces en lanceerde daarna een vervolgprogramma gericht op klimaatherstel.
Ook dichter bij huis lopen initiatieven: Nederlandse afvalverwerkers en de bouwsector werken sinds enkele jaren aan het hergebruiken van sloopbeton als grondstof voor nieuw beton (betongranulaat), om de grote hoeveelheid CO2 die vrijkomt bij cementproductie te verminderen.
Hoe ver is de techniek?
Mechanische recycling van materialen als glas, papier, staal en aluminium is technisch volwassen en gebeurt al op grote schaal, al blijft de kwaliteit van gerecycled materiaal vaak net iets lager dan nieuw materiaal. Chemische recycling van kunststoffen staat nog vroeger in zijn ontwikkeling: er zijn werkende fabrieken, maar de schaal is beperkt en de kosten liggen doorgaans hoger dan die van nieuw, uit aardolie gemaakt plastic, wat opschaling economisch lastig maakt zonder subsidie of regelgeving die hergebruikt materiaal verplicht stelt.
Op systeemniveau blijft de wereldeconomie voor het grootste deel nog lineair. Het Amsterdamse onderzoeksbureau Circle Economy publiceert sinds 2018 jaarlijks de Circularity Gap Report, die schat welk percentage van alle grondstoffen die de wereldeconomie instromen daadwerkelijk uit hergebruikt materiaal komt. Dat percentage lag in de eerste editie rond de 9 procent en is in latere edities eerder gedaald dan gestegen, mede doordat de totale grondstoffenconsumptie wereldwijd sneller groeit dan de hoeveelheid materiaal die wordt teruggewonnen. Voor Nederland houdt het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) vergelijkbare cijfers bij; ook hier ligt het aandeel herwonnen materiaal in de economie op dit moment op enkele tientallen procenten, met een expliciete beleidsambitie om dat richting 2050 fors te verhogen. Exacte percentages verschillen per rapport en meetmethode, dus behandel dit soort cijfers als indicatief, niet als exacte metingen.
De grootste obstakels zijn niet per se technisch. Producten worden vaak nog ontworpen zonder rekening te houden met demontage of recycling, materiaalstromen raken vermengd en vervuild waardoor sorteren duur is, eenduidige internationale standaarden ontbreken, en nieuw gewonnen grondstof is in veel gevallen nog altijd goedkoper dan een gerecyclede variant. Zolang dat prijsverschil bestaat, is er weinig economische prikkel om te schakelen, tenzij overheden dat via regelgeving of belasting bijsturen.
Wie werken eraan?
Op Europees niveau trekt de Europese Commissie de kar met het Circular Economy Action Plan, gelanceerd in 2020 als onderdeel van de Green Deal, dat onder meer eisen stelt aan productontwerp en recyclebaarheid. Nederland heeft sinds 2016 het rijksbrede programma “Nederland Circulair in 2050”, gecoördineerd door het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, met het PBL als onafhankelijke partij die de voortgang monitort.
Op bedrijfsniveau lopen naast de eerder genoemde Fairphone, Ioniqa en Umicore ook grotere industriële spelers voorop, zoals chemieconcerns die investeren in chemische recyclingtechnologie, en elektronicabedrijven die experimenteren met product-als-dienst-modellen voor bijvoorbeeld verlichting en medische apparatuur. Kennisinstellingen zoals de TU Delft, de TU Eindhoven en Wageningen University & Research doen onderzoek naar materiaalscheiding en biobased alternatieven, terwijl onderzoeksorganisaties als de in Londen gevestigde Ellen MacArthur Foundation en het Amsterdamse Circle Economy internationaal toonaangevend zijn in het meetbaar maken en agenderen van circulariteit.