Hoe ontwerpers die permanente materialen zoals aluminium gebruiken bijdragen aan de circulaire economie
Naarmate onze wereld kleiner wordt en meer verbruikt, is actief rentmeesterschap van permanente materialen zoals aluminium essentieel om de samenleving circulair en duurzamer te maken. Laat me iets uitleggen over permanente materialen.
We gebruiken meer materialen dan vroeger in onze producten, we gebruiken ze sneller, en we gooien er meer van weg. We begraven ze op stortplaatsen zelfs in de aarde. Het probleem is dat veel van deze materialen niet mogen worden weggegooid. Ze zijn blijvend en kunnen opnieuw worden gebruikt.
Ongeveer tien jaar geleden heeft de metaalindustrie een wetenschappelijk onderbouwde definitie opgesteld voor een nieuwe materiaalcategorie in het kader van duurzame ontwikkeling, het Concept of Permanent Materials (CPeM). De definitie:
- Een materiaal wordt als duurzaam gedefinieerd indien de intrinsieke eigenschappen ervan tijdens het gebruik niet veranderen en het door een vaste-vloeistofomzetting kan terugkeren naar zijn oorspronkelijke staat. Dit is het geval wanneer het materiaal bestaat uit basiscomponenten, die ofwel chemische elementen zijn ofwel robuuste chemische verbindingen, waardoor herhaald gebruik en recycling mogelijk zijn zonder wijziging van de inherente materiaaleigenschappen. Aangezien herhaalde recycling alleen mogelijk is als het materiaal tijdens gebruik en transformatie behouden blijft, was de technische beschikbaarheid van recycling een noodzakelijke voorwaarde voor het concept van materiaalrentmeesterschap.
Permanente materialen zijn oneindig recyclebaar. Aluminium is een permanent materiaal.
Voor een ontwerper is zowel de materiaalkeuze als het ontwerp van het product essentieel bij het produceren van iets nieuws. We weten dat kennis belangrijk is, om beter te begrijpen welke rol aluminium speelt bij het versnellen van een circularie economie.
Onderscheid tussen downcycling en aluminiumrecycling
Er was geen noemenswaardige aluminiumrecyclingindustrie tot het einde van de jaren zestig, meer dan 50 jaar geleden en lang voordat we serieus begonnen te praten over de circulaire economie.
Vandaag begrijpen we dat het, om te evolueren naar een echte hulpbronnenefficiënte en circulaire economie, essentieel is om een duidelijk onderscheid te maken tussen downcycling, dat leidt tot de geleidelijke degradatie van het materiaal, en echte recycling, waarbij het materiaal in de kringloop blijft zonder zijn intrinsieke materiaaleigenschappen te verliezen.
In de huidige benadering van de circulaire economie wordt de indeling van materialen en producten in hernieuwbaar of niet-hernieuwbaar, herbruikbaar of niet-herbruikbaar of zelfs bio-afbreekbaar of niet-biologisch afbreekbaar te simplistisch voorgesteld. Deze classificaties zijn ontoereikend voor de ontwikkeling van goede praktijken inzake duurzaam beheer van hulpbronnen: ze houden geen rekening met de aantasting van materialen en de gevolgen daarvan voor het beheer van hulpbronnen.
Inherente materiaaleigenschappen en goed materiaalbeheer
CPeM berust op twee pijlers: inherente materiaaleigenschappen en goed materiaalbeheer.
- Inherente materiaaleigenschappen zijn gerelateerd aan chemische basiscomponenten die niet afbreken tijdens gebruik of recycling. Deze componenten kunnen chemische elementen (atomen) zijn voor de meeste metalen, waaronder aluminium, of chemische verbindingen (moleculen) in het geval van niet-metalen materialen zoals glas. In het algemeen is het zo dat, wil een materiaal permanent zijn, de binding tussen de atomen in het molecuul sterker moet zijn dan de verbinding tussen de moleculen. Aangezien metalen atomen zijn, vormen zij als zodanig chemische basiscomponenten, zodat "automatisch" aan de bovenstaande voorwaarde is voldaan. Deze voorwaarde waarborgt de inherente eigenschappen van het materiaal en maakt meervoudige recycling mogelijk, zelfs na verbrijzelen en smelten. Voor metalen zoals aluminium geldt dat na hersmelten en opnieuw stollen de metaalbindingen tussen de atomen volledig hersteld zijn. Daardoor is er geen verlies van eigenschappen en basiseigenschappen. Met andere woorden, gerecycled aluminium kan worden beschouwd als hetzelfde als nieuw aluminium.
- Goed materiaalbeheer is de tweede dimensie van een duurzaam materiaal. Met haar routekaart voor duurzaamheid 2025 heeft de aluminiumindustrie zich ertoe verbonden grondstoffen op een verantwoorde manier te betrekken, vanuit ecologisch, economisch en sociaal oogpunt, en beste praktijken inzake traceerbaarheid te bevorderen. Goed rentmeesterschap heeft ook betrekking op de ontwerp-, gebruiks- en recyclingfase, zodat producten na hun nuttige levensduur gemakkelijk kunnen worden ingezameld en gesorteerd met het oog op recycling, zodat ze maximaal kunnen worden hergebruikt voor nieuwe toepassingen. Zij mogen niet op stortplaatsen terechtkomen.
De chemische basiscomponenten van aluminium (en metalen) worden niet afgebroken tijdens het gebruik of de recycling. Ter vergelijking: organische koolstofverbindingen, zoals hout, natuurlijke vezels en kunststoffen, zijn opgebouwd uit grote moleculen. Door herhaalde verhitting en afkoeling en/of mechanische bewerking worden de bindingskracht en de configuratie binnen de afzonderlijke moleculen vernietigd, waardoor de oorspronkelijke eigenschappen van het materiaal veranderen.
