Rapporten van het International Resource Panel (IRP) of the United Nations Environmental Program (UNEP) uitten hun zorg: zijn er wel voldoende materialen voor de groeiende wereldbevolking en de verduurzamingsslag? Om aan de vraag naar materiaal te kunnen voldoen in 2050 moeten we het drievoudige van nu aan grondstoffen onttrekken. En dat terwijl we nu al diverse geopolitieke problemen rondom materiaal ervaren.
De uitdagingen op het gebied van energieverbruik, materiaalconsumptie en klimaatverandering zijn sterk met elkaar verweven. Echter: de beschikbaarheid van materialen zal de economie en samenleving meer beperken dan energie. Steeds meer materiaal wordt ingezet om de transitie van fossiel naar duurzaam te realiseren. Denk aan alle windparken of zonnepanelen die gebouwd worden. Dit is een veel groter geopolitiek en materiaalkundig probleem dan we wellicht denken.
Bij het ontwerpen van producten dienen we continue de afweging te maken of we efficiënt omgaan met onze schaarse grondstoffen én energie. Gebruiken we geen kritische of toxische materialen? Is het product zodanig te recyclen dat er weer hoogwaardige materialen van gemaakt kunnen worden? Materialen en producten ontwerpen met het oog op grondstoffenefficiëntie, daarmee is een wereld te winnen.
Een circulaire economie versnellen door het materiaalsysteem te vereenvoudigen en materiaalcombinaties en behandelingen van materialen meer op elkaar af te stemmen. Dit kan door minder legeringselementen/additieven te gebruiken. Hiervan worden er nu best veel gebruikt om materialen de gewenste eigenschappen te geven. Keerzijde is dat recycling van gemengde materiaalstromen veelal lastiger is.
Met de huidige kennis kan de microstructuur (bijv. korrelgrootte en textuur) van het materiaal worden aangepast om het materiaal dezelfde of betere eigenschappen te geven, maar dan met minder legeringselementen/additieven. Dit maakt recycling makkelijker. Metalen zijn in principe goed te recyclen mits er in het ontwerpstadium al rekening mee gehouden wordt. Dat is een hele andere - meer holistische, vanuit systeemperspectief benaderde - manier van denken.
Dit thema raakt aan het werk van iedere materiaalkundige en van iedere productontwikkelaar. Dit werk raakt ook eenieder die behandelingen uitvoert aan metalen, kunststoffen etc.
Veel technici binnen onze bedrijven en vakspecialisten zijn tot nu toe niet zo geïnspireerd door de circulaire economie. Bij Stichting Innovat.ION constateren we echter dat de actuele vragen van bedrijven wel degelijk ingegeven worden door de ze transitie.
Ondanks het feit dat we met elkaar circulariteit tot een groot politiek beleidsitem maken is het nog een uitdaging om financiële middelen die aan deze transitie verbonden zijn aan te wenden voor praktische ondersteuning op het gebied van o.a.:
- 3D printen
- Industriële automatisering (robotisering)
- Materiaalkunde
- Nabehandelingen
- Procesbeheersing (o.a. sensoring)
- Kunstmatige intelligentie
Op initiatief van Stichting Innovat.ION gaat op 1 oktober 2020 een werkgroep van start bestaande uit galvanobedrijven en de Universiteit Twente om werk te maken van een Digital Platform for Modelling Energy, Resource and Emission Flows in Electroplating Industry (DEGREE). Bij de start staat de werkgroep open voor ieder lidbedrijf van Vereniging ION. Meer informatie: debruin@vereniging-ion.nl