Metalen zijn ‘niet hernieuwbaar‘ wordt er wel gezegd. Het is niet anders , wordt gesuggereerd. Maar we kunnen ze wel hernieuwen : dan is dat bedoeld als hergebruik of recycling, hernieuwd gebruik van iets bestaands. En dat noemt men dan wel weer circulair. Wat natuurlijk niet juist is: het is verlengd gebruik, ofwel lineair vertragen. Ook goed, maar toch. Hernieuwbaar of niet-hernieuwbaar is dus niet juist in dit verband, en het schept verwarring.
Het kan meer betekenissen hebben, en kan suggereren dat metalen en organisch materiaal over dezelfde kam geschoren kunnen worden. Daarmee is hernieuwbaar dus ook een foute benaming voor organische stoffen die zichzelf wel ‘vernieuwen’, dat wil zeggen niet de toepassing maar de voorraad. Ook voor hout bijvoorbeeld zou hernieuwbaar kunnen worden geïnterpreteerd als als dat je het kan demonteren en hernieuwd gebruiken. Dat klopt wel, maar is niet de intentie van het woord hernieuwbaar. Organische materialen zijn dus hergroeibaar: Letterlijk, ze groeien uit de grond, maar ook figuurlijk: de voorraden groeien aan.
En metalen dan? Tsja, die kunnen we alleen maar uitputten is de suggestie van de belangenpartijen, we kunnen ze slechts ‘hernieuwd’ inzetten. Maar dat is geen juiste voorstelling van zaken: ook metaal voorraden groeien namelijk weer aan!
Alles stroomt zei al ooit iemand, en die ‘stroom’ deponeert van tijd tot tijd nieuwe erts concentraties aan de aardoppervlakte. Die kunnen dus ook hergroeien, dat wil dus zeggen de voorraden kunnen groeien of weer aangroeien! Weliswaar over (zeer ) lange perioden, maar toch. Niks technologische cyclus, die zich beperkt tot verlengd gebruik, dat is flauwekul. Technologie is algemeen, zit ook aan de biocyclus kant. Het is dus een geocyclus die hier de hoofdrol speelt via tektonische en vulkanische processen.
De vraag is dan hoeveel? Hoeveel komt er jaarlijks aan metalen bij, want dat zou ons budget zijn om volhoudbaar van te leven, dus zonder de voorraad uit te putten. Anderen hebben daar al naar gekeken, zoals Odum, die 50 jaar geleden het hele vormingsproces wilde berekenen, of recenter Bardi: “In tens or hundreds of millions of years, a large fraction of what we have dug from the Earth will have been transported by the oceanic conveyor belt to the edges of the continents and recycled in the mantle. Part of it will have returned to the surface in the form of ores and deposits…” Bardi suggereert als maat de energie die het kost om niet te wachten op die depositie van de metalen, maar ze rechtstreeks uit zeewater te filteren ( waar de meeste metaalionen in uitspoelen. Dan kan ja van daaruit een inschatting maken van de zonne-energie daarvoor nodig, en ook weer de ruimtetijd daarvan( de productie per jaar per veld). Dat heb ik eerst ook gedaan maar is wat omslachtig . Het kan eenvoudiger en directer, de werkelijke stroomsnelheid van metaal berekenen. ( Het is een samenvatting uit het boek Post Fossiel Leven)
Daarvoor gebruik ik weer een benadering, via een vereenvoudigde route: oppervlakkige ijzerafzettingen langs waterstromen, zoals beken, zogenaamde ‘oer’ banken. U heeft ze vast wel eens gezien, roodachtig kleurende oeverkanten, of waterstroompjes. Ze werden vroeger als belangrijke bron voor ijzer gebruikt. Vandaar dat er over die Oerbanken wel gegevens zijn, zoals dat de vorming van een ijzer-oerbank slechts enkele decennia hoeft te duren.*
In een rapport over oer in Nederland van Wageningen universiteit vinden we: “ vertaald naar de hoeveelheid ijzeroer die tussen 1700 en 1900 in de Achterhoek werd verwerkt, dan komen we op ongeveer 450.000 ton uit.”
Deze en andere gegevens allemaal gecombineerd levert het volgende geschatte beeld op:
Stel, dat dit verwerkte ‘oer’ dat uit afzettingen in ‘oost Nederland’ kwam, toe te wijzen is aan Groningen, Friesland, Overijssel, Drenthe en Gelderland en dat, voorzichtig gerekend, de helft daarvan die aangroei in ‘decennia’ was, en dat de gewonnen rest oudere aangroei was (als voorraden). Dan zou (zeer speculatief) 225.000 ton zijn aangegroeid in dat gebied groot: 16500 km. Dan komt dat neer op 136 kilo per hectare afzetgebied, en per die 200 jaar is dat dan 0,7 kilo per ha-jaar. [1] Dat is dus de ‘stroomsnelheid’, het debiet, , ofwel de ruimte-tijd van concentraties van ijzer! (Excl. Energie van eiken bomen voor de winning, zie boek)
Maximaal, want dit is nog een zeer optimistische berekening: waarschijnlijk is het veel minder want er zijn maar beperkt aantal vindplaatsen, en dat soort grote voorraden heeft zich waarschijnlijk over veel langere tijd opgebouwd. En daarbij, de grote voorraden in ijzerertsmijnen die via tektoniek en vulkanisme gedeponeerd worden, kennen een nog veel trager proces. Maar die oer berekening levert ons een eerste referentie maat, in ieder geval een bovengrens. Als we daaronder zouden blijven is al een enorme stap gemaakt in het gebalanceerd gebruiken van grondstoffen.
Wat betekent dat praktisch? Als het stroomdebiet van ijzer 0,7 kg/ha-jaar is, de snelheid waarmee de voorraad hergroeit, dan geldt voor een eenvoudige fiets van ca. 10 kg ijzer, zo’n 14 jaar lang de opbrengst van 1 hectare nodig is. Dan is ook nog relevant te weten hoeveel ruimte er per persoon beschikbaar is: in Nederland is er gemiddeld 0,2 ha per persoon aan ruimte cq. land beschikbaar, over alles. Dus per persoon duurt dat nog 5 x zo lang: een fiets vergt de opbrengst van die 0,2 hectare, en dat 70 jaar lang…!
Ofwel: slechts 1 fiets per leven. En verder niks van ijzer, geen auto, geen bbq, niks dus.
Met andere woorden, de fiets die we allemaal al hebben, die dus langer als een leven meegaat, is goud waard (alleen wordt ie nog niet in goud gewaardeerd…).
Dat zal wellicht niet helemaal haalbaar zijn, ons te beperken tot 1 fiets per leven, maar het geeft wel aan hoe zuinig we moeten zijn. (en dus ook een duidelijk argument voor wat ik al langer bepleit: de ombouw van reeds bestaande auto’s naar elektrisch in plaats van nieuwe auto’s produceren, waardoor veel ruimte-tijd bespaard kan worden).
Op vergelijkbare wijze kunnen schattingen voor andere metalen gemaakt worden, (volgende week koper) en ook mineralen als constante stroom berekend worden. Op die manier kunnen alle grondstoffen ingedeeld worden naar ‘stroomsnelheid’. Er zijn snel stromende kringlopen, zoals vezelmaterialen, en trage en supertrage, slome bronnen, zoals metalen**.
Alles stroomt, dus! Phanta Rei zoals Heraclitus al zei, en is daarmee bewezen…. 😉 Maar hier moeten we ook Lao Tse weer even noemen, die zei al : Laat alles stromen ( Wu Wei) , met ander woorden, een constatering maar tegelijk een advies.
En om alles te laten stromen is dus indirect de snelheid van leven bepaald door de snelheid van oa. 1 fiets per persoon. Van 5 km per uur lopend naar 15 fietsend, in een paar duizend jaar evolutie. Maar meer zit er echt niet in.
.
.
* dus feitelijk afzettingen van ijzer uitgeloogd via de grondwater-route, de stroom afgedankte metaal ionen onderbroken op hun weg naar de oceaan en al eerder afgezet en gewonnen.
** Overigens: omgerekend komt er dan , optimistisch via de oer-erts route, 35 miljoen ton ijzer bij. Het mondiale verbruik momenteel is 2160 miljoen ton , een factor 60 meer.
.
Noot: enige kanttekeningen:
– Ook metalen kunnen dus hergroeien! De voorraad kan aangroeien. Hernieuwbaar is dus in feite hergroeien!!! In tegenstelling tot energie: daar kan de vergissing niet gemaakt worden: de voorraad kan niet hernieuwd worden, energie gaat niet eens verloren. Alleen de capaciteit tot verandering gaat verloren. En kan niet hernieuwd worden. ( in tegenstelling tot een materiaal, dat hernieuwd kan worden ingezet, weliswaar tegen een energie-investering).
Maar er is wel een constante stroom bruikbare energie, de stroom hernieuwd zich wel. Althans die van de zon afkomstige stroom.
‘Hernieuwbare’ energie is dan ook bedoeld als een constante additionele stroom, die wanneer niet gebruikt weliswaar dus ongebruikt verloren gaat maar blijft stromen vanuit die bron ( van buiten systeem). Dit in tegenstelling tot grondstoffen, die geen oneindige stroom vormen, maar hoogstens een kringloop, waarvan de (geconcentreerde voorraden) steeds moeten worden aangevuld, aangroeien, en dat is gerelateerd aan ruimte en tijd. En energie uiteraard, die nieuwe deposities creëert.
– Overigens, nog een stap verder denkend: energie gaat niet verloren, maar verliest zijn vermogen tot verandering dat geldt dus ook ook voor materiaal: Dat verliest zijn vermogen tot weerstand, als het tot stof vergaat en onbruikbaar wordt als bouwmateriaal. Ten zij tegen grote energie inzet om bijvoorbeeld uit stof weer stenen te bakken. Maar dat geldt dan feitelijk andersom ook: van energie die tot stof is vergaan ( tot ‘dezelfde temperatuur als omgeving zeg maar) is natuurlijk tegen inzet van materiaal en energie ook weer op te waarderen, tot bruikbare energie. (Afgekoelde binnenlucht weer opwarmen bijvoorbeeld) . Er is dus feitelijk geen verschil tussen energie en materie. Alleen, beide processen zijn binnen een gesloten systeem wel eindig, de totale kwaliteit gaat onherroepelijk achteruit, dat is nou eenmaal thermodynamisch zo geregeld.
De enige reden dat op Aarde dat niet gebeurd, is de constante toevoer van zonne-energie van buiten systeem. Die overigens voor het grootste deel stroomt, en dus verloren is wanneer niet direct gebruikt, of via grondstoffen dient te worden vastgelegd. Dus ook alle oplossingen van binnen systeem die niet gebruik maken van directe of indirecte zonne-energie zijn per definitie kwaliteitsverlagend.
.
Referenties
[1] paper: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/1078/1/012125
[2] boek: Post Fossiel Leven, Leven van land en zon, ofwel ruimtetijd als maat voor waarde, https://www.ribuilt.eu/product/post-fossiel-leven/
