Engels
Circulaire Keten
2
 

 

 

 

 

Circulaire Economie

Hoe geven we de energietransitie circulair vorm?

Geschreven samen met: Copper8 Business Consultancy & Services
De Nederlandse overheid wil in 2050 niet alleen volledig circulair, maar ook klimaatneutraal zijn. Dit betekent dat het percentage hernieuwbare energie stijgt van 20% in 2019 naar 100% in 2050 (Klimaatakkoord, 2019). Deze energietransitie is in feite een grondstoffentransitie: in plaats van grondstoffen als brandstof (kolen, olie, gas) hebben we grondstoffen nodig om onze energie-infrastructuur gereed te maken.

Binnen de energietransitie vindt een sterke elektrificatie plaats: steeds meer delen van het energiesysteem draaien op elektriciteit. Nieuwe woningen zijn vaak volledig elektrisch en ook nieuwe auto’s worden steeds vaker elektrisch aangedreven. Voor deze elektriciteitsvoorziening is opwekking, transport en opslag van elektriciteit nodig. Dat systeem vraagt om andere grondstoffen, en vooral om veel kritieke metalen.

 

De uitdaging op het gebied van grondstoffen

Vanwege de groei van het aandeel elektriciteit hebben we de komende tientallen jaren veel meer kritieke metalen nodig. Dit geldt niet alleen voor Nederland, maar is een wereldwijde behoefte: alle landen moeten over op een klimaatneutraal energiesysteem om ernstige opwarming van de aarde te voorkomen. Deze kritieke metalen zijn onder meer nodig voor zonnepanelen, windturbines, accu’s en elektrolysers.

Wereldwijd zijn er tot 2040 zes keer meer kritieke metalen nodig ten opzichte van 2020, zo stelt de International Energy Agency. Voor specifieke metalen ligt dat aandeel nog veel hoger: lithium (42x), kobalt (21x) en nikkel (19x). Voor Europa is deze relatieve groei van de behoefte aan kritieke metalen nog veel hoger, blijkt uit een verkenning van de KU Leuven, vanwege de sterke mate van technologische ontwikkeling. Dit betekent dat de mijnbouwproductie en raffinagecapaciteit wereldwijd flink moet groeien.

Figuur 1 | Wereldwijde groei in vraag naar kritieke metalen in het energiesysteem (IEA, 2020)

Veel van deze kritieke metalen zijn uit slechts enkele landen afkomstig. Zo is Congo een belangrijke producent voor kobalt, Rusland de grootste leverancier van nikkel en wint China het grootste deel van zeldzame aardmetalen zoals neodymium, dysprosium en praseodymium.

Tevens vindt de raffinage van veel van deze metalen plaats in China, waarmee we in de praktijk van hen afhankelijk zijn voor onze levering. Deze geopolitieke afhankelijkheid – en beleidsopties om deze afhankelijkheid te verminderen – zijn in kaart gebracht door HCSS

 

Mogelijke oplossingsrichtingen

Om op een toekomstbestendige manier te werken aan het energiesysteem is het belangrijk om de benodigde materialen mee te nemen in te maken keuzes. De verkenning Circulaire Energietransitie (Metabolic, Copper8 & Polaris, 2021) schetst vier oplossingsrichtingen, waarbij het belangrijk is om breder te kijken dan recycling:

  • Rethink: het herontwerpen van het energiesysteem om de behoefte aan duurzame opwek-, transport- en opslagcapaciteit te verlagen;
  • Reduce: het aansturen op technologieën die minder kritieke metalen bevatten, zoals in windturbines of grootschalige batterijsystemen.
  • Reuse, repair & refurbish: het verlengen van de levensduur van producten en onderdelen, zoals bij de herinzet van zonnepanelen of accu’s van elektrische auto’s.
  • Recycle: terugwinnen van grondstoffen aan het einde van de levenscyclus van producten.

In ieder denkbaar energiescenario zijn er veel nieuwe metalen nodig. Om te zorgen dat deze metalen daadwerkelijk beschikbaar zijn voor toepassing in Europa, is een goede grondstoffenstrategie cruciaal. Een verkennend onderzoek van de KU Leuven identificeert vijf pijlers om aan voldoende grondstoffen te komen:

  1. Het benutten van Europees potentieel voor mijnbouw, waarbij milieuvriendelijk te werk wordt gegaan;
  2. Het verhogen van de Europese raffinagecapaciteit, om minder afhankelijk te zijn van raffinagecapaciteit in andere landen;
  3. Het borgen van duurzame import van kritieke metalen bij betrouwbare partners;
  4. Het maximaliseren van recycling, inclusief de recycling van nieuwe metalen waar nu nog geen recyclingcapaciteit voor beschikbaar is;
  5. Het stimuleren van technologische innovatie en gedragsverandering, om minder energie te verbruiken.

 

Innovatieve voorbeelden

Er zijn steeds meer innovatieve partijen die werken aan circulaire oplossingen in het energiesysteem. Daarbij gaat het zowel om circulair ontwerp – om producten, onderdelen en materialen een langere levensduur te geven – als om het toepassen van circulair materiaal, waaronder de terugwinning en inzet van hergebruikt materiaal.

ExaSun

ExaSun is een Nederlandse producent van zonnepanelen, die zich richt op zon-in-dak-oplossingen. Door de zonnepanelen te verwerken in de dakbedekking wordt materiaal bespaard. Daarbij werken zij toe naar een zo schoon mogelijke productie, waarbij zo min mogelijk toxische stoffen in de panelen worden toegepast.

Material Pioneers

Material Pioneers is een onderzoeks- en innovatie-organisatie, die zich richt op het samenbrengen van innovatie en wetenschappelijke kennis om nieuwe materialen te ontwikkelen. Zij richten zich voornamelijk op kritieke materialen, waar in de toekomst leveringsrisico’s op kunnen ontstaan.

Van Peperzeel

Van Peperzeel is een grote inzamelaar en verwerker van accu’s in Nederland en België. Zij recyclen onder meer Lithiumbatterijen uit elektrische fietsen. De organisatie wil zich op termijn ook gaan richten op recycling van batterijen uit elektrische auto’s.