Je kan materiaal stromen dus niet evalueren door producten te evalueren, zoals een auto of een woning. Maar dat is wel wat de circulaire trend suggereert: als je product maar recyclet dan komt het goed. Dat is dus de beperkte blik van het product niveau: terwijl de impact op materiaal voorraden en stromen zo volledig buiten de beschouwing gelaten wordt. De impact van dat ingrijpen in die materiaal kringloop kan overigens sterk verschillen, vanwege de manier van ingrijpen. Dat is te zien als we die materiaal kringloop eens analyseren, zoals voor een van de meeste basale materialen: stenen om te bouwen.
De meest eenvoudige vorm van een bouwsteen is een steen uit rots of kalklagen: hij wordt uitgehakt, dat kost wat arbeid, maar je hebt gelijk een kant en klare steen: Stapelen maar. Dat kan dan direct op elkaar, los gestapeld, zoals muurtjes tussen landerijen, of als huizen. In vele culturen te vinden, zoals in historisch Taiwan, maar bekender nog de perfect passende stenen van de Inca’s , te zien op vele plaatsen in Peru en vooral in Machu Pichu. Maar ook de Romeinen konden er al wat van: het aquaduct in Segovia, Spanje, tot 1995 nog actief in gebruik, is los gestapeld…! .
Een volgende versie is dat er toch wat ‘bindmiddel’ bij moet: Bijvoorbeeld door wat ruwere steen met lokaal voorhanden leem of klei tot een solide muur te stapelen. Half plattelands Frankrijk is zo gebouwd, als ook op vele andere plaatsen gebruikt. Denk aak aan de mergelbouw in Limburg met blokken , de St Pietersberg dankt er zijn gangen aan.
Een volgende optie is zelfs zonder stenen en alleen met leem te werken: de adobe of leem methode. De leem is voormalige rots, afgesleten en geërodeerd door wind en water en ook daardoor verspreid over laagland en rivieren. De natuur heeft het werk gedaan, en je kan er hele steden mee modelleren, zoals velen in midden Afrika, Bam in Iran, of Shibam in Zuid Jemen: 9 verdiepingen in leem, en al 500 jaar oud… . Nog steeds, vandaag de dag , wonen er meer dan 1,5 miljard mensen in lemen woningen!
Een volgende manier is om de leem niet puur natuur te gebruiken, maar te branden: baksteen: daarvoor is dan een tweede bron nodig, namelijk brandstof. Van dit rots-stof, wordt zo weer rots gebrand, nu direct precies in de gewenste vorm. Dat werkt met kleileem, maar weer niet met zand, de grovere variant. Dan is een extra bindmiddel nodig, waarvoor bijv. kalk wordt gebrand. Dat levert een vorm van cement op en daarmee ( met zand en evt. toeslagstoffen) is dan weer een steen te maken. Zonder hitte, die heeft al in feite in de cement-branding gezeten.
Een zeer recente variant is te werken met kleine deeltjes, maar dan de natuur weer het werk laten doen om er weer ‘steen’ van te maken ipv te bakken of zelf te binden” : de schimmel of bio steen: schimmels en enzymen zo te sturen dat ze structuren vormen die als stenen zijn te gebruiken. *
Zo is er op diverse manieren bouwstenen als bouwmateriaal te verkrijgen, ieder met hun specifieke materiaal behoefte en inzet van arbeid of extra externe energie: Het zijn verschillende momenten in de ketens van energie en materiaal waarop ingegrepen wordt. Aan het ‘begin’ : startend bij de rots, die door tectoniek uit het vloeibare aarde omhoog is gedrukt. Of ergens halverwege de kringloop: met geërodeerd stof op weg naar de oceaan om daar weer opgenomen te worden in het begin van een nieuwe keten. Onderweg kunnen we op diverse momenten ingrijpen, en zelf arbeid toe voegen, of brandstof, of proberen de natuur arbeid te laten toevoegen.
Iedere methode heeft zijn voor en nadelen , kent verschillende mate van exergieverlies ( verlies aan potentieel, in een of meerder stromen) . Rots blokken, of adobe, gebruikt oorspronkelijk slechts materiaal uit 1 keten, en voegen daar arbeid aan toe : door hakken , of arbeid icm zonne energie, door (leem) stenen met de hand te vormen en in de zon te laten drogen. Bakstenen gebruiken zelfde basismateriaal, maar voegen grondstof uit een tweede keten toe, bijvoorbeeld hout of kolen, later gas, om uit stof gevormde stenen te branden, te “ verstenen” als het ware . Arbeid verdwijnt uit beeld. Met zand en cement hetzelfde, zij het dat meestal geen stenen gemaakt worden maar gelijk hele stenen wanden. De biostenen die sinds kort in opkomst zijn, zijn dan weer door natuurkrachten gevormde stenen, waar de mens een handje geholpen heeft om ze in de goede richting te duwen. Overigens bestaan er daarvoor verschillende processen , waarvan sommige toch weer (high-tech) brandstof en waterstromen vereisen.
Zolang er niet meer aan een kringloop wordt ontrokken, op enig moment daarin, als er natuurlijk voorbij ‘stroomt’, of passeert in het bewoonde gebied, is er weinig aan de hand: de baksteen industrie in Nederland gebruikte rivier slib, het erosie materiaal van rotsformaties. : De hoeveelheid is gelimiteerd door wat er jaarlijks voorbij komt, en is dan min of meer onderdeel van een gesloten kringloop. Door er brandstof aan toe te voegen, wordt overigens een tweede kringloop ingezet: Als dat hout is van een goed beheerd bos, is ook dat onderdeel van een zichzelf herstellende kringloop. Met toevoegen van kolen gas of olie (‘fuel-tech’) wordt dat evenwicht doorbroken, en worden stromen versneld opgebruikt, meestal de reeds historisch aangelegde voorraden, die dan niet meer worden aangevuld. (nog afgezien van de nadelige neveneffecten zoals land verlies door ontgrondingen en klimaatverandering door CO2 emissies. )*
Wordt er meer ontrokken dan put systeem uit, en droogt de bron op. Dat is precies wat er in China gebeurde: men ging klei van vruchtbare gronden gebruiken: enerzijds omdat er meer nodig was dan er door rivieren langs kwam, anderzijds door afdammen rivieren voor waterkracht, kwam er veel minder erosie slib langs. In zulke hoeveelheden dat de landbouw in gevaar kwam, en baksteen verboden werd. Meer gebruiken dan de natuurlijke kringloop aandraagt, geeft problemen.
In feite: de kringlopen in stand houden, volhoudbaarheid, vergt tijd… veel tijd.
Behalve steen, zijn er natuurlijke ander materialen, die ook hun eigen kringlopen hebben. Zoals ‘hergroeibare ‘ materialen, en metalen. Hergroeibare materialen zijn daarbij de meest interessante, daarmee is zonder al teveel toegevoegde energie te bouwen. Metalen zijn in feite niet geschikt om mee te bouwen, ze vereisen enorme hoeveelheden energie (waarvoor alternatieven zijn met veel minder impact) , en haast niet in te passen in natuurlijke kringlopen en stromen. Ze zijn slechts uit te putten. Wat we nu zien is dat ook de die voorraden al te verdund raken, en dus steeds meer fossiele energie vergen om te winnen, waardoor er gezocht wordt naar andere momenten in de kringlopen om metalen te onderscheppen: zoals verzamelen uit oceanen. [1]
En overigens: het vervangen van een eventuele tweede bron in de materiaal kringloop, de fossiele energie , door hernieuwbare energie inzet heeft ook zijn grenzen: die verhogen weer de uitputting door materiaal winning voor zonne panelen en windturbines… Willen we blijven bouwen, niet uitputten en binnen CO2 budgetten blijven, zullen we in Nederland maar zeker in de wereld met paar miljard extra bewoners de juiste verhouding moeten zoeken binnen bovenstaande opties.
En er moet dus ook voor dat oorspronkelijk ‘grondstof onttrekken’ aan de voorraad een impact in rekening worden gebracht, ook in de circulaire economie. Die impact is niet verdwenen is als er aan het eind wordt gerecycled. Dat is slechts verlengd gebruik binnen de produkt/gebouwcyclus, waardoor de impact over langere tijd kan worden verdeeld, incl de originele materiaalimpact: In dezelfde functies kan worden voorzien met in de tijd met minder tijdgerelateerde impact. Ofwel: de bronnen krijgen langer tijd voor herstel. Het is ook duidelijk dat de keuze waar in de keten in te grijpen, groot effect heeft op de impact ervan. Gebruik maken van erosie materiaal en handmatig en met zonne energie verwerken heeft duidelijk voordelen, zoals meer dan de helft van de wereldbevolking weet. Stro, leem en houtbouw ( en straks bamboe) kunnen ook hier te lande prima, en zou een substantiële bijdrage leveren aan verlagen van de milieubelasting door bouwen. Ook hiervoor geldt echter, als voor alle andere materialen: duurzame materialen (produkten) bestaan niet, het is het gebruik dat de duurzaamheid bepaald. En duurzaamheid is hier : volhoudbaarheid, van de kringloop wel te verstaan….
* Overigens: Er is nog een eerdere stap dan stenen stapelen: Voor dat we zelf gingen bouwen gebruikte de mens door de natuur gevormde woningen: zoals grotten. Dat is als het ware een ‘natuurlijke’ bouwmethode, net zoals we nu weer met schimmels en biostenen beginnen, wat wellicht in de toekomst de “ biogrotten” zullen zijn.
[1] https://www.huffingtonpost.com/richard-steiner/deep-sea-mining-new-threa_b_8334428.html
