Ga verder na de inhoud
De toekomst is afvalvrij
Onderzoek

De toekomst is afvalvrij

Europa heeft dringend nood aan een reeks doortastende en weldoordachte strategieën die ons minder afhankelijk maken van grondstoffen.

7 minuten
02 oktober 2019

Europa heeft dringend nood aan een reeks doortastende en weldoordachte strategieën die ons minder afhankelijk maken van grondstoffen. KU Leuven neemt het voortouw: in een aantal baanbrekende projecten gaan onderzoekers van de universiteit - uit de meest uiteenlopende disciplines - op zoek naar geavanceerde maar broodnodige technologieën voor een toekomst zonder afval.

KU Leuven voortrekker op het vlak van afvalpreventietechnologie

We worden bijna dagelijks geconfronteerd met hartverscheurende beelden van gigantische stortplaatsen of schokkende virale video's van de plastic soep in de Great Pacific Garbage Patch, die elk jaar groter wordt. De boodschap die milieuactivisten al jaren uitdragen, wordt eindelijk gehoord: de toenemende ontginning van onze natuurlijke hulpbronnen heeft enorme ecologische gevolgen, en de planeet lijdt onder de massaproductie van plastic. Geen wonder dat de zerowaste-beweging, die wegwerpproducten en plastic verpakking mijdt, wereldwijd aan een opmars bezig is.

Steeds meer mensen beseffen dat we minder afval moeten produceren om zo de grondstoffen van onze planeet te beschermen. De Zero Waste International Alliance (ZWIA) stimuleert dan ook een verantwoorde productie en consumptie, maar ook het hergebruik en het recupereren van alle producten, verpakkingen en materialen. Natuurlijk zonder verbranding of verontreiniging van land, water en lucht, omdat dit een bedreiging vormt voor het milieu en de gezondheid. Maar ook als individu kunnen we de zerowaste-levensstijl ondersteunen. Gewoon, door lokaal of tweedehands te kopen, door plastic zakjes te vermijden en door te composteren. En vooral door te beseffen dat afval eigenlijk niet bestaat. Want afval is een bron van grondstoffen en energie!

De zerowaste-beweging, die wegwerpproducten en plastic verpakking mijdt, is wereldwijd aan een opmars bezig

Duurzaamheid troef

KU Leuven is voorloper in die materie, dankzij een aantal innovatieve studies die de zerowaste-filosofie ondersteunen. ‘Afval bestaat niet’. Dat is de basis van alle boeiende initiatieven die onderzoekers van de universiteit momenteel nemen. De Belgische universiteit kan daarvoor rekenen op Europese steun: Horizon 2020 is verantwoordelijk voor een aanzienlijk deel van de totale financiering. Dit initiatief is het grootste onderzoeks- en innovatieprogramma van de EU en is vooral geïnteresseerd in ontwikkelingen binnen het domein van duurzame en hernieuwbare energie. Dankzij die extra middelen kunnen KU Leuven- onderzoeksteams streven naar bijkomende doorbraken op het vlak van afvalvrije productie en consumptie. We zoomen in op een aantal van die veelbelovende onderzoeksprojecten!

SOCRATES

Het SOCRATES project levert een belangrijke bijdrage aan onze zerowaste-samenleving. SOCRATES staat voor “European Training Network for the Sustainable, zero waste valorisation of critical-metal containing industrial process residues”. In plaats van te focussen op wat we in Europa missen, namelijk de toegang tot grote ertsmijnen vol waardevolle metalen, zoomt dit initiatief in op wat we wél hebben: grote hoeveelheden reststoffen van allerlei industriële processen, die óók aanzienlijke concentraties van waardevolle metalen bevatten.

Het baanbrekende onderzoek van SOCRATES bedenkt technieken om de metalen uit industriële reststoffen te recupereren. Zo wil SOCRATES een circulaire waardeketen creëren

Het baanbrekende onderzoek van SOCRATES wil een circulaire waardeketen creëren. Dat doen ze door geavanceerde technieken te ontwerpen om die kostbare metalen te recupereren. Zo valoriseren ze bovendien de minerale matrices. Maar de ambitie van de onderzoekers reikt verder: ze streven ernaar om exclusief technieken te gebruiken die vrij zijn van giftige stoffen en die passen binnen de zerowaste-ideologie. Door het potentieel van deze zogenaamde 'secundaire grondstoffen' te ontketenen, zet SOCRATES een veelbelovende stap in de richting van een duurzamere toeleveringsketen voor kritieke metalen.

NEW-MINE

Wist je dat we eigenlijk – letterlijk – op een hoop waardevolle grondstoffen zitten? Europa is immers bezaaid met meer dan een half miljoen historische gemeentelijke stortplaatsen, die tegenwoordig bedekt zijn met bossen, wegen en gebouwen. Als we die opgraven, vinden we een schat aan materialen - met een enorm economisch en ecologisch potentieel! Deze vuilnisbelten bevatten namelijk grote hoeveelheden grondstoffen en energiedragers. Eén probleem: ongeveer 90% van deze stortplaatsen wordt als “niet-gesaneerd" beschouwd. Hierbij speelt New Mine Enhanced Landfill Mining (ELFM), zoals bepaald door het EU-opleidingsnetwerk NEW-MINE, een belangrijke rol. New Mine zet deze afvalbergen om in gerecycleerde materialen en energie door middel van een aantal kosteneffectieve, milieuvriendelijke technieken. Het doel: het (grootste deel van het) afval opgraven en op tal van manieren hergebruiken.

NEW-MINE zet onze afvalbergen om in gerecycleerde materialen en energie door middel van een aantal kosteneffectieve, milieuvriendelijke technieken

Momenteel ontwikkelt NEW-MINE nieuwe technieken die het mogelijk maken om nog meer restafval te hergebruiken. Een van de technieken die worden onderzocht, is de combinatie van plasma en vergassing door middel van zonne-energie. Met behulp van zonne-energie en elektriciteit wordt afval omgezet in syngas en een glasachtige substantie. Het syngas wordt vervolgens geüpcycled tot waterstofgas, dat op zijn beurt kan worden gebruikt als brandstof voor elektrische voertuigen. Daarnaast wordt de glasachtige substantie geüpcycled tot groen cement, dat kan worden gebruikt voor de productie van bakstenen, tegels of meer geavanceerde bouwmaterialen.

REDMUD

Het European Training Network for Zero-Waste Valorisation of Bauxite Residue (REDMUD) houdt zich bezig met een heel specifieke industriële reststof, namelijk bauxietresidu (BR). Op een doordachte manier omgaan met BR is van cruciaal belang, vermits deze stof een aantal kritieke metalen bevat en lekkages in het verleden tot grote milieu-incidenten hebben geleid. Onderzoekers richten zich momenteel op de volledige waardeketen, van BR tot teruggewonnen metalen en nieuwe bouwmaterialen.

SULTAN

De mijnbouwsector is altijd belangrijk geweest voor onze samenleving, omdat ze economieën en individuele huishoudens in leven houdt. Helaas zijn deze mijnbouwactiviteiten ook verantwoordelijk voor enorme hoeveelheden ertsafval. Die worden gestort in residubekkens of (veiligere) opslagfaciliteiten voor residu’s. Onderzoek heeft uitgewezen dat dit afval het milieu kan schaden: er kunnen giftige metalen vrijkomen waardoor de bodem en onze watervoorraden het risico lopen op vervuiling. Om mijnafval te transformeren in een 'grondstofherwinningsopportuniteit', bundelt het European Training Network for the Remediation and Reprocessing of Sulphidic Mining Waste (SULTAN) de nodige interdisciplinaire en intersectorale expertise.

SULTAN wil mijnafval transformeren in een 'grondstofherwinningsopportuniteit

Deze hooggekwalificeerde SULTAN-deskundigen zullen onder andere onderzoek doen naar milieuvriendelijke mijnbouwchemicaliën voor geavanceerde metaalwinning en -recuperatie. Bovendien is er een uniek trainingsprogramma voor soft skills opgezet om de impact en de verspreiding van hun bevindingen te maximaliseren.

DEMETER

Eerder bespraken we hoe we technieken kunnen aanwenden om afval te hergebruiken als brandstof voor elektrische voertuigen (EV's). Om de opwarming van de aarde te beperken is het van essentieel belang om het verbruik van fossiele brandstoffen terug te dringen. Daarnaast moeten we ook absoluut op zoek gaan naar propere en herbruikbare energiebronnen om deze EV's van stroom te voorzien. Maar hoe zit het met de elektrische voertuigen zelf? Op dit moment kunnen grote delen van de EV’s immers nog niet worden gerecycleerd. Dat wil DEMETER (Training Network for the Design and Recycling of Rare-Earth Permanent Magnet Motors and Generators in Hybrid and Full Electric Vehicles) veranderen. Dit is een onderzoeksproject waarin collega's van Valeo, een Franse leverancier van auto-onderdelen, met succes de eerste gerecycleerde elektrische motor ter wereld hebben ontworpen.

Bovendien heeft het team van onderzoekers ook een oplossing gevonden om neodymium te recycleren, een kritiek en zeldzaam element dat de kern vormt van de permanente magneet van elke elektrische motor. Aangezien we in Europa geen neodymium kunnen winnen, zijn we afhankelijk van externe bronnen. Nu we in staat zijn om het element te hergebruiken, maakt het ons minder kwetsbaar voor zijn extreme prijsvolatiliteit.

Op weg naar zero waste

Van de recuperatie en verwerking van mineralen en metalen uit stortplaatsen, tot de verkenning van milieuvriendelijke mijnchemicaliën en het ontwerp en de recyclage van elektromotoren: KU Leuven’s ambitie om de alarmerende evolutie van het leefmilieu te keren en de weg naar een toekomst zonder afval in te slaan is tot nu toe succesvol gebleken.

Toch is het werk van de onderzoeksteams nog lang niet voltooid. Met andere woorden: hou je ogen open voor meer innovatieve projecten, out-of-the-box concepten en verbeteringen om van onze wereld een betere en duurzamere plek te maken.