Staal – ambassadeur van de circulaire economie

Circular economy
A 11406
De productie van staal gaat duizenden jaren terug en van zodra onze voorouders staal gingen gebruiken, begonnen ze het ook meteen te recycleren. Staal wordt immers al duizenden jaren gerecycleerd.

Nu de druk op de beperkte natuurlijke rijkdommen almaar groter wordt, blijven onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma’s zoeken naar efficiëntere manieren om allerlei metalen en legeringen te recupereren. Toch wordt nog elke dag nieuw staal geproduceerd van oud staal.

 

Hoewel het recycleren van oud staal in zijn vele vormen een normaal metallurgisch proces is om nieuw staal te vervaardigen, kunnen de huidige conservenblikken worden gerecycleerd tot het staal voor de treinen, auto’s of wolkenkrabbers van morgen.  

 

Het recyclageproces wordt doorlopend verbeterd. Dit heeft op zijn beurt de recyclagepercentages voor stalen verpakkingen de voorbije jaren een enorme boost gegeven met een record van 76% in 2014 voor stalen verpakkingen in Europa. En het gaat nog steeds in stijgende lijn (APEAL, 2016).

 

Het lijdt inderdaad geen twijfel meer dat staalrecyclage rendabel is. Het is echter zo’n wijd verbreid, dagdagelijks proces geworden dat we wel eens vergeten dat staalrecyclage een belangrijke rol speelt in de aanpak van de milieu-uitdagingen waarvoor we staan.

 

Milieu-LCA’s (life cycle assessment – evaluatie van de levenscyclus) van producten tonen aan dat het gebruik van gerecycleerd staal om nieuw staal te maken het energieverbruik en de milieu-impact van vervuilende stoffen doet dalen met een factor van ongeveer vijf (Classen et al., 2007) in vergelijking met nieuw staal.

 

Wereldwijd zijn de vermindering van het energieverbruik en de forse daling van de emissies die staalrecyclage mogelijk maakt, aanzienlijk. De voordelen zijn echter niet beperkt tot de economie of het milieu.

Ook de derde pijler van duurzame ontwikkeling, de samenleving, heeft baat bij staalrecyclage. De sociale impact van producten die met een “sociale LCA” werden beoordeeld, toont grote verschillen van land tot land (Franze, 2011). In de Europese Unie wordt staal voornamelijk gerecycleerd met behulp van schone technologieën en volgens strenge gezondheids- en veiligheidsnormen. Het winnen van ijzererts daarentegen, dat doorgaans plaatsvindt in ontwikkelingslanden, houdt een groter risico in op een negatieve impact op het milieu en de gezondheid van de mijnwerkers.

 

Dit zijn niet de enige redenen waarom staalrecyclage zin heeft. Staal wordt al duizenden jaren hergebruikt, gesmolten en opnieuw vormgegeven, niet alleen omdat het gemakkelijker, schoner en goedkoper is, maar ook omdat de chemische en fysische eigenschappen van ijzer en andere metalen waarvan staal wordt gemaakt, niet wijzigen bij het recycleren. Dit is belangrijk want het maakt het theoretisch mogelijk om nieuw staal te vervaardigen zonder toevoeging van ongebruikt materiaal.

 

De voornaamste spelers in de Europese metalen verpakkingsindustrie hebben staal daarom geclassificeerd als “permanent materiaal” en de belangstelling voor permanente materialen is parallel gegroeid met de ontwikkeling van de principes van de circulaire economie.

 

In een circulaire economie heeft het gebruik van permanente materialen echter te maken met meer dan alleen de eigenschappen van het materiaal.  

 

Daarom ontwikkelde Carbotech AG het Concept of Permanent Materials (CPeM – concept van permanente materialen), een aanpak om voor elke toepassing niet alleen rekening te houden met de materiaaleigenschappen maar ook met materiaalstewardship.

 

Volgens dit concept voldoet de toepassing van een materiaal aan het CPeM als het overeenstemt met de gedefinieerde materiaaleigenschappen en door materiaalstewardship te garanderen wanneer:

 

  1. een toepassing technisch beschikbaar is na gebruik en recyclage,
  2. het recycleren van het materiaal een meerwaarde biedt voor duurzame ontwikkeling.

 

Is aan deze voorwaarden voldaan, dan heeft een bepaalde toepassing het perfecte potentieel voor gesloten technische lussen in een circulaire economie.

 

Chemisch gesproken veranderen de inherente materiaaleigenschappen van een metaal niet ondanks herhaalde recyclage tot nieuwe producten. Naast de chemische en fysische eigenschappen is het essentieel te bepalen of de toepassing van een materiaal beschikbaar is na gebruik en recyclage.

 

Het palet toepassingen van ijzer is bijzonder ruim en, hoewel sommige nog niet volledig overeenstemmen met het concept van permanente materialen, is staal dat voor verpakkingen wordt gebruikt, een uitstekend voorbeeld van een toepassing die aan dit concept voldoet.

 

Sommige staalsoorten die voor verpakkingen worden gebruikt, zijn bekleed met tin tegen corrosie. Beide materialen worden tijdens het geslotenlusproces gerecycleerd en tin beïnvloedt de recyclage van stalen verpakkingen momenteel niet omdat de zeer dunne tinlaag wordt verdund door de grote hoeveelheid staal van verschillende toepassingen. Naarmate de gebruiken van de circulaire economie meer gemeengoed worden, moet in het staalrecyclageproces worden gestreefd naar de beste manier om de “tinlus” te handhaven en zo voor beide materialen het grootste milieuvoordeel te behalen (Kägi & Dinkel, 2015).

 

Bovendien zijn er mogelijkheden om het recuperatiepercentage van stalen verpakkingen – momenteel bijna 80% – nog te verbeteren. Nog steeds gaat een kleine hoeveelheid materiaal onvermijdelijk verloren in het recuperatiesysteem nadat de klant de inhoud van de verpakking heeft gebruikt, maar naarmate de verzamelinfrastructuur verbetert en meer consumenten stalen verpakkingen recycleren, komen er mogelijkheden om de recuperatiepercentages te verbeteren. Eén vraag rest ons nog: hoe maximaliseren we de ecologische meerwaarde van toegenomen recyclage gezien de bijkomende milieu-impact van de ophaling en verwerking van meer materiaal. Hoewel verpakkingsstaal is gemengd met restafval dat met de rest van het vaste afval van de gemeente wordt verbrand, kan staal uit de as op de bodem van de verbrandingsoven worden teruggewonnen en gerecycleerd.

 

Als we verder kijken dan het concept van permanente materialen, kunnen we zien dat het voordeel van stalen voedsel- en drankverpakkingen niet beperkt is tot recyclage maar zich uitstrekt over de hele levenscyclus, met name tijdens het gebruik.

 

De functie van stalen verpakkingen is namelijk voedsel en dranken te beschermen en te bewaren. Volgens de LCA-deskundigen van Carbotech vertegenwoordigt de ecologische impact van conserven op zich 90% of meer van de impact van een product. Verpakking kan zelfs leiden tot een vermindering van de milieu-impact van voeding. In de winter is de milieu-impact van 1 kg sperziebonen die in een kas zijn geteeld of per vliegtuig uit Egypte worden geïmporteerd namelijk bijna driemaal hoger dan die van 1 kg lokale sperziebonen in blik.

 

De voordelen van het gebruik van staal om voeding en dranken te verpakken zijn dus legio – het is een permanent materiaal wanneer sprake is van materiaalstewardship, biedt mogelijkheden voor de circulaire economie en vertegenwoordigt een gesloten lus wanneer elke stakeholder betrokken is.

 

Om deze mogelijkheden ten volle te benutten, moet de hedendaagse consument zijn afval terugbrengen en scheiden, moeten onderzoekers meer nauwkeurige en duurzame technologieën blijven ontwikkelen en politici samen met de industriële besluitvormers hun gebruik ondersteunen.

 

Auteurs: Dr. Fredy Dinkel en Flora Conte, experts van het Zwitserse milieuadviesbureau Carbotech AG, gespecialiseerd in milieuevaluaties zoals LCA en ontwikkelaars van het Concept of Permanent Materials. Voor meer informatie: www.carbotech.ch.

 

APEAL Pelican. (2016, June). ALL-TIME HIGH FOR STEEL PACKAGING RECYCLING IN EUROPE – Press release.

Classen, M., Althaus, H.-J., Blaser, S., Tuchschmid, M., Jungbluth, N., Doka, G., et al. (2007). Life Cycle Inventories of Metals. Final report ecoinvent data v2.0. EMPA Dübendorf, Swiss Centre for Life Cycle Inventories.

Franze, J. (2011). Lca of an ecolabeled notebook – consideration of social and environmental. S.l.: Lulu Com.

Kägi, T., & Dinkel, F. (2015). LCA of tin plate recycling – Ecological comparison of tin plate recycling with and without detinning. On behalf of FERRO Recycling.

 

(Vertaald uit het Engels.)