Er zijn veel misverstanden als het gaat om het evalueren van materiaal kringlopen. Zowel in de dagelijkse praktijk als in de wetenschap. Een probleem daarbij is de menselijke perceptie om te focussen op wat voor de mens relevant of belangrijk is: het gebouw. Zonder zich af te vragen of dat ook opgaat voor fysica of voor natuurlijke processen. Is het gebouw daarvoor ook relevant? Ik zal dat proberen duidelijk te maken aan de hand van een paar voorbeelden .
Als wij een gebouw willen verduurzaam , dan evalueren wij dat gebouw. En hangen daar fysische waarden aan, die we dan ook weer evalueren. Impliciet waarderen wij daarbij dat gebouw ( of die auto, of een ander product) als de hoogste ‘waarde’ die met grondstoffen en energie te bereiken zijn . Het zijn immers bewerkte ruwe grondstoffen, die functioneel zijn gemaakt, en dus ‘nut’ hebben. We waarderen ze als het ware als de hoogst haalbare waarde cq kwaliteit, zelfs binnen een kringloop.
Maar wat gebeurt er nu in feite? We meten alles af aan de vorm waarin ze van waarde zijn voor ons mensen, tenminste, waarin wij ze waardevol vinden. Maar dat is niet per definitie hoe de natuur er tegenaan kijkt. Die ziet een gebouw of auto niet als hoogste waarde in een keten. Dat gaan we pas zien als we uitzoomen van dat gebouw, waarbij de hele keten, van grondstof voorziening systeem in beeld komt. Dan zien we dat die grondstoffen al een paar stappen doorlopen hebben voor dat ze in een gebouw terecht kwamen. En in feite ‘waarde’ zijn kwijtgeraakt op het moment dat ze in een gebouw of auto zijn verwerkt! Fysische waarde, niet de menselijke of culturele waarde
Nemen ijzer eens als voorbeeld: als volgt: er wordt ergens erts gewonnen met een zekere verzadiging /dichtheid: zeg 20 % . Door bewerking van dat erts krijgen we puur ijzer, 100% in zeer grote volumes Op dat moment is de concentratie het hoogst, (en is ook bruikbaarheid het grootst). Uiteraard is daar veel energie in gestopt, met andere woorden een andere grondstof is verlaagd in concentratie , of zelfs geheel verdwenen (zoals bijv olie of gas) , om een andere grondstof te verhogen in concentratie. Wat betreft het materiaal zelf, op het moment dat een stof geconcentreerd is, heeft het een hoge exergie, dat wil zoveel zeggen als een hoge ‘werkbare fractie’ ( als het als stofdeeltjes verspreidt is in de natuur kan niemand er iets mee, zeg maar. )
De volgende stap is dat van dat hoog geconcentreerde ijzer produkten gemaakt worden. Zoals bijvoorbeeld spijkers. Dan is er dus nog een keer grondstof vernietigd, want weer energie geïnvesteerd, maar ook heeft het geconcentreerde ijzer al een eerste verdunning ondergaan, zij het gering: door verlies aan materiaal bij spijkers maken, en door de verdunning via verdeling over talloze dozen met spijkers ipv als een ijzeren plaat. Als die spijkers nog in het magazijn van de fabriek liggen, is er dan nog wel steeds sprake van een zeer hoge concentratie, en exergie. Echter , het waarde verlies begint reeds zodra de spijkers de fabriek verlaten. In doosjes, die over het land of zelfs over de wereld verspreid worden. Duizenden. Op dat moment neemt de concentratie al enorm af. Op het moment dat op de bouw zo’n doosje wordt uitgepakt, en vertimmerd in de bouw, is er weer een verdunnings slag: de spijkers zitten niet meer bij elkaar in het (1) doosje, maar overal in het gebouw. Met andere woorden: het ijzer heeft al drie stappen van verdunning en dus waardeverlies ondergaan, op het moment dat ze in een gebouw zijn verwerkt. Het gebouw is maw niet de hoogste waarde in de grondstofketen. Het levert de hoogste waarde als functioneel product voor mensen, maar als grondstoffen in een keten heeft het al veel van zijn waarde ( exergie) verloren. Dat wordt ook duidelijk wanneer het gebouw afgebroken wordt en gerecycled: dan kost het weer enorm veel moeite (en energie) om dat ijzer ( alle spijkers) weer geconcentreerd te krijgen in een doosje, voor hergebruik zo u wil. En dan nog is het maar 1 doosje, uit duizenden die verstrooid zijn over de aarde.
Niet verkeerd natuurlijk, dat doosje met gebruikte spijkers, ze worden weer gebruikt om er nieuwe functionele eenheden mee samen te stellen , en dan spreken we meestal van “ het sluiten van de kringloop”, of circulair bezig zijn. Maar wat we in feite doen is een produkt kringloop sluiten. Maar dat is dus wat anders dan een grondstof kringloop! Daarvoor moeten we de grondstof volgen, en ons niet laten afleiden door wat de mens waardeert, wat dus niet per definitie de juiste fysische waardering is.
Een woning is niets anders dan een complex samengeraapt zootje van uiterst verschillende grondstoffen, veelal nog complexer als de oorspronkelijke samenstelling van geconcentreerde ertsen , mineralen en biotische voorraden, alleen in ’n hoeveelheid, 1 woning, die in feite als een te negeren vondst kan worden gezien. Die verschijnen niet eens op de monitor van ijzer en olie of mineralen exploratie projecten.
Hetzelfde kan gezegd worden van auto’s bijvoorbeeld. Die zijn samengesteld uit honderden onderdelen, die ooit afzonderlijke een hoge waarde hadden want geconcentreerd . Daarna zijn die afzonderlijke concentraties verspreid over miljoenen auto’s. En dat niet alleen, ze zijn samengesmolten met honderden ander gedeconcentreerde stoffen tot een auto. Die auto is in feite fysisch gesproken, niets anders is dan weer een vorm van erts met diverse (moeilijk) winbare stoffen, alleen nu in zulke kleine concentraties dat normale winning door een mijnbouwbedrijf niet interessant geacht wordt. We hebben die auto’s ook nog eens verspreid over de wereld, en zelfs mobiel gemaakt zodat de verdunning over de wereld optimaal is. Fysisch gezien hebben we in feite van een grote erts mijn, miljoenen mini- erts mijntjes gemaakt met een complexe samenstelling en ingewikkeld om te ‘ontginnen’ . Een auto is dus natuurkundig een onding. Dat wij er toevallig in kunnen rijden is leuk, maar dat heeft weer fysisch geen enkele waarde. ( behalve dan een negatieve, in de zin van de afbraak van energie voor de aandrijving)
Alleen, zo evalueren en waarderen wij niet: de energie vernietiging bij de opwaardering van grondstoffen is al haast zelden gewaardeerd, laat staan de daaropvolgende stap van degradatie van grondstoffen. Om grondstof kringlopen te optimaliseren, is het dus niet zo zinvol om naar produkten te kijken, en die te evalueren , zoals met vele assessment tools of LCA’s van producten., maar moeten we kijken naar de grondstoffen zelf. En dat kan alleen door de systeemgrenzen op globaal niveau nemen, verdeling -en verdunning – van grondstoffen over het aardoppervlak te beschouwen.*
Er is in feite sprake van een ‘dubbele agenda’: grondstoffen lijken te evalueren, onder het mom van in feite gebouwen waarderen. Of andersom. Punt is dus hoe definieer je en interpreteer je waarde, daarvan lopen dus verschillende opvattingen door elkaar: de menselijke waardering voor het leveren van functies, en de fysische, die de beschikbaarheid van grondstof concentraties bepaalt, en de energie nodig om dit om te vormen of te concentreren. Waarbij die laatste natuurlijk van belang is om uiteindelijke door mensen subjectief gewaardeerde kwaliteit te verkrijgen. Maar als we alleen maar naar die laatste kijken , zouden we wel eens zonder die eerste kunnen eindigen… **
* Neem zonnepanelen. Die kunnen natuurlijk de performance van een functie , zoals een gebouw, aardig verbeteren. Maar dat is een zeer bekrompen gelimiteerde benadering, die weer gericht is op die gebouw/produkt evaluatie, de door de mens gewaardeerde vorm. Er zit nog een hele fysische keten achter: Ok , dan nemen we de embodied energy mee van de zonne panelen, dus zeg maar de keten impact van die functie toevoeging. Dat is al beter, (al gebeurd dat nog amper) maar nog steeds beperkt: Er zijn namelijk ook nog 2e orde effecten, zoals de bouw van de fabriek voor de panelen, Maar de belangrijkste: de evaluatie van grondstoffen (kwaliteit) zelf is met operationele energie en embodied energie helemaal nog niet in beeld! En die effecten meenemen is pas echt een kringloop benadering waarvoor vrijwel altijd alleen het hele aardse systeem genomen kan worden: de uitputting en regeneratie van bronnen. ( of niet, maar dan de compensatie daarvan) .
** Naar analogie van ‘Operatie geslaagd, patient overleden’ : gebouw gered, natuur naar de mallemoer
