Aluminium
Aluminium wordt in onze maatschappij veelvuldig gerecycled. Aluminium recycling is al decennialang een gevestigde bedrijvigheid. Gerecycled aluminium is te vinden in elk product dat ook de primaire grondstof aluminium bevat. In Europa wordt 90% van het aluminium uit oude auto’s en gesloopte gebouwen gerecycled. Voor drankblikjes en ander verpakkingsmateriaal zijn deze hoeveelheden respectievelijk 75% en 55%.
Hoewel veel van het gebruikte aluminium ter hergebruik wordt opgestuurd, is het aandeel gerecycled aluminium op de markt nog steeds relatief laag (in vergelijking met bijvoorbeeld staal), omdat het verzamelen en sorteren van gebruikt en weggegooid aluminium onderdelen en producten nog steeds uitdagend is. In 2019 kwam slechts 36% van het aan de Europese markt geleverde aluminium uit gerecycled aluminium schroot [1].
Het recyclen van aluminium biedt aanzienlijke milieuvoordelen in vergelijking met de productie van primair aluminium (nieuw uit ruwe grondstoffen), wat een zeer energie-intensief proces is. Het recyclen van aluminium kent vergelijkbare raffinage- en zuiveringsprocessen als de primaire productie. Gerecycled aluminium is daarom niet van lagere kwaliteit (dat wil zeggen dat er geen degradatie van kwaliteit is). Door te recyclen voorkomt men de primaire mijnbouw en extractie van bauxiet (een roodbruine rots die een mengsel van aluminiumoxide mineralen bevat) en energie-intensieve raffinageprocessen. Ook heeft het recyclingproces zelf lage materiaalverliezen (2-10% verlies bij het opnieuw smelten). Gemiddeld genomen vermindert gerecycled aluminium de uitstoot van broeikasgassen met 85-95% in vergelijking met primair aluminium [1, 6].
Staal
Het maken van staal vereist veel energie omdat het materiaal tot meer dan 1000 °C opgestookt moet worden om te smelten. Dit geldt zowel voor nieuwe productie als oud staal. Wereldwijd is de ijzer- en staalindustrie verantwoordelijk voor ongeveer 7% van de totale uitstoot van broeikasgassen [7], zowel vanwege het energiegebruik als omdat het staalproductieproces zelf direct CO2 vrijgeeft.
Gerecycled staal is te vinden in bijna alle huidige staalproducten. In 2021 gebruikte de Europese productie van ruwstaal 60% oud staal en 40% ijzererts [2]. Het recyclen van 1 ton staal vereist doorgaans aanzienlijk minder energie in vergelijking met het produceren van 1 ton primair staal uit ijzererts. Geschat is dat voor elke ton gerecycled staal ongeveer 73% van de uitstoot van broeikasgassen kan worden verminderd en 64% van de energie kan worden bespaard in vergelijking met primaire productie [8]. Net als aluminium kan staal worden gerecycled zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit van de eindproducten.
Glas
Het maken van glas is een energie-intensief proces. Glas wordt geproduceerd door zand en andere ingrediënten te smelten bij zeer hoge temperaturen, bijvoorbeeld 1500-1600 °C. Het recyclen van glas vereist minder energie in vergelijking met het produceren van glas vanaf het begin, omdat gerecycled glas smelt bij een iets lagere temperatuur. Het recyclen van glas bespaart naar schatting tot 30% ten opzichte van de energie die nodig is voor de productie van nieuw glas. Net als bij aluminium en staal kan glas oneindig vaak worden gerecycled zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit. Tegenwoordig is gerecycled glas te vinden in bijna alle belangrijke toepassingen van glas, zoals flessen, spiegels en glasvezel. In Europa kan het recyclingspercentage van glazen flessen wel 50-80% zijn. In 2021 verbruikte de EU-28 ongeveer 39 miljoen ton glas (inclusief gerecycled glas) [3].
Papier en karton
Het maken van papier kost veel energie. Wereldwijd is de papier- en pulpindustrie verantwoordelijk voor bijna 1% van de totale uitstoot van broeikasgassen. Nieuw papier wordt gemaakt van houtpulp, waarvoor bomen gekapt moeten worden. Het recyclen van papier voorkomt dit.
Papier is al tientallen jaren een van de meest gerecyclede materialen in onze samenleving. In Europa wordt ongeveer 70-80% van gebruikte papier- en kartonproducten verzameld voor hergebruik [4]. In 2021 was ongeveer 67% van alle verkochte papier- en kartonproducten in Europa gemaakt van gerecycled papier [4]. Bijna al ons karton wordt gemaakt van gerecycled papier. Nieuw papier is nog steeds te vinden in hoogwaardige grafische papierproducten. Papierrecycling is een efficiënt proces met weinig materiaalverlies. Het vereist wel veel energie (voor het drogen), maar daardoor is het kappen van bomen niet meer nodig.
In tegenstelling tot aluminium en staal kan papier niet oneindig worden gerecycled. Papier bestaat uit veel kleine vezels, die structuur en sterkte aan het materiaal geven. Elke keer dat papier wordt gerecycled, wordt de lengte van de vezel in het papier korter. Tegenwoordig kan onze recyclingindustrie papier 7-8 keer recyclen. Daarna is de vezellengte zo kort dat er geen papier meer van kan worden gemaakt.
Figuur 1: Papiervezels onder de microscoop, 200 keer vergroot (Foto credit: Jan Homann)
Plastic
De productie van plastic is complexer in vergelijking met de andere vier materialen. Plastic wordt gemaakt van ruwe olie. Het overgrote deel (95%) van ruwe olie wordt gewonnen om brandstof te produceren voor vervoersmiddelen. Ongeveer 5% van de ruwe olie eindigt als bijproduct van het raffinageproces en wordt nafta genoemd. Nafta is het startpunt om basischemicaliën te maken via een proces genaamd stoomkraken. In dat proces wordt nafta gesplitst in kleinere fracties ("monomeren"), en deze fracties worden vervolgens gescheiden en gezuiverd. Na het stoomkraken kunnen 40-60 basischemicaliën als 'monomeren' worden verkregen. Sommige van deze monomeren worden dan gepolymeriseerd of gecombineerd om langere koolstof-koolstofketens te vormen. Polymeren worden vervolgens samengesteld tot kunststoffen, gesmolten en gevormd in de vormen die we nodig hebben. De productie van plastic vergt veel energie en stoot veel CO2 uit. Om bijvoorbeeld één kilogram polyethyleentereftalaat (PET, vaak gebruikt in flessen) te produceren, is ongeveer 67 MJ energie nodig en wordt ongeveer 2 kg CO2-equivalent uitgestoten [9], inclusief alle activiteiten, energie en voorzieningen die nodig zijn vanaf de extractie van ruwe olie tot de polymerisatie van PET.
Door het recyclen van plastic is het volledige stoomkrakingsproces niet meer nodig. Daarom kunnen energie en emissies worden bespaard. In Nederland wordt momenteel ongeveer 40% van al het plastic afval naar sorteervoorzieningen en recyclingfaciliteiten gestuurd [10]. Het materiaalverlies tijdens het recyclingproces is aanzienlijk omdat vervuilde plastics moeten worden verwijderd. Uiteindelijk wordt slechts een derde van de gebruikte plastic verpakkingen gerecycled tot nieuw plastic [11].
De huidige recyclingtechnologie noemt men mechanische recycling. Hierbij worden gebruikte kunststoffen opnieuw gesmolten en gevormd om nieuwe kunststoffen te vormen. Er zal altijd enige mate van verontreiniging zijn en ook de polymeerstructuur degradeert een beetje elke keer dat het wordt gerecycled. Gerecyclede kunststoffen die zijn gemaakt via mechanische recycling hebben niet altijd dezelfde zuiverheid en eigenschappen als hun nieuwe tegenhangers. Gelukkig zijn de eigenschappen die gerecyclede kunststoffen bieden meer dan voldoende voor veel toepassingen. Gerecyclede kunststoffen worden vaak aangetroffen in flessen en niet-voedingsgerelateerde toepassingen zoals boodschappentassen, fleecematerialen, bloempotten en tuinmeubilair. Het meest gerecyclede plastic type is PET [12]. Gerecyclede PET-flessen kunnen tot 20% vermindering van de uitstoot van broeikasgassen leiden in vergelijking met het maken van een nieuwe fles uit ruwe olie [9].
Helaas was in 2022 slechts 10% van onze kunststoffen gemaakt van gerecycled materiaal. Het aandeel is klein maar groeiende. In tegenstelling tot andere basismaterialen zoals staal en aluminium zijn kunststoffen complexer. Ze vormen geen enkel type materiaal, maar een matrix van verschillende polymeren en bevatten veel soorten additieven (kleurstoffen, stabilisatoren, weekmakers, enz.). Dit maakt het moeilijk om gerecyclede kunststoffen te sorteren en te verwerken. Verontreiniging is ook moeilijk te beheersen en te verwijderen in het recyclingproces. Om het gehele recycling-proces van kunststoffen te verbeteren is veel onderzoek, goed beleid en een stukje bewustzijn bij de mensen nodig.
Tabel: Overzicht van materiaalgebruik en het aandeel van gerecycled materiaal in Europa (data uit 2021, behalve van aluminium (2019), bronnen [1 –5]