Vanuit een systeemblik kijken naar een volledig circulaire economie
Benjamin Sprecher is industrieel ecoloog en gespecialiseerd in circulair productontwerp en de problematiek rondom kritieke materialen. Hij is universitair docent bij de faculteit Industrieel Ontwerpen aan de Technische Universiteit Delft, waar hij werkt aan innovatieve methoden om circulariteit en duurzaamheid van producten te kwantificeren.
Voordat Dr. Sprecher bij Industrieel Ontwerpen werkte, was hij universitair docent het Centrum voor Milieuwetenschappen van de Universiteit Leiden (CML) waar hij ook promoveerde, en tussendoor een postdoc aan het Yale University Center for Industrial Ecology.
Meer dan veel circulaire producten op de markt brengen
Toen ik een paar circulaire sokken cadeau kreeg, gemaakt van oude visnetten, vroeg ik mij af of dit nu de toekomst was. Een circulaire sok is natuurlijk iets heel anders dan een circulaire economie. Het ene is een product, het ander een systeem. Hoe ziet een volledig circulair Nederland er in 2050 uit, en moeten we om daar te komen meer doen dan heel erg veel circulaire producten op de markt brengen? In dit essay zullen we vanuit een systeemblik naar het idee van een volledig circulaire economie kijken. Maar eerst, wat kunnen we überhaupt zeggen over de wereld van 2050?
Een collega vertelde hoe hij de eerste iPhone vasthield en dacht: ‘wie wil er nou knopjes achter een stuk glas hebben? Dit wordt nooit wat’. Diezelfde collega werkte vroeger voor het leger en had daar een student die met drones bezig was omdat daar wellicht wel militaire toepassingen voor waren, iets waar mijn collega het nut totaal niet van inzag.
Ik wil maar zeggen, het enige wat we met zekerheid kunnen zeggen over hoe de wereld er exact in 2050 uitziet is dat we er gegarandeerd naast zitten. In de kroeg speculeren mijn vrienden en ik erop los (ik hoop op vliegende auto’s, een vriend vindt het waarschijnlijker dat we allemaal een holodeck hebben zoals in de tv-serie Star Trek). Maar in een iets formelere setting denken wetenschappers over het algemeen liever in scenario’s en randvoorwaarden: stel dat we deze kant op gaan, dan ziet het er wellicht zus uit, en stel dat we die kant op gaan dan ziet het er wellicht zo uit. In dit essay zullen we een aantal van die fundamentele relaties en randvoorwaarden doorlopen om zo tot een toekomstbeeld te komen van hoe een circulair Nederland er uit zou kunnen zien.
Om te beginnen, grote systemische veranderingen gebeuren zowel veel sneller als veel langzamer dan we ons voorstellen. Normaliseren van thuiswerken en online vergaderen is bijvoorbeeld heel snel gegaan. Maar het kan decennia duren om grote infrastructurele veranderingen door te voeren (Kramer & Haig, 2009). Hoeveel nieuwe kerncentrales zijn er in Nederland operationeel in 2035? Dat antwoord is makkelijk te geven, namelijk 0. Het duurt immers 12 tot 15 jaar om er een te bouwen. Dus als we vandaag nog niet begonnen zijn is het te laat. Maar in 2050? Misschien wel 10. Misschien nog steeds 0. Misschien zijn we kerncentrales al lang vergeten, vervangen door spotgoedkope zonnepanelen en grootschalige opslag van energie in exotische nieuwe batterijtypen. Traagheid van systeemverandering is dus een fundamenteel belangrijk concept, maar omdat we zo ver in de toekomst kijken helpt het ons vooralsnog niet veel.
"Zowel voor onze energie als voor essentiële grondstoffen zijn we afhankelijk van landen die ons niet per se goed gezind zijn, zoals we nu aan den lijve ondervinden met de torenhoge gasprijzen."
Hoe ziet het er in ieder geval niet uit?
Laten we beginnen met iets wat we met redelijke zekerheid kunnen zeggen. Namelijk, dat we in 2050 sowieso geen 100% circulaire economie zullen hebben. In de zin dat alle producten in die economie volledig zijn gemaakt uit secundaire grondstoffen (een primaire grondstof is afkomstig van de mijnbouw, een secundaire grondstof uit hergebruik of recycling).
Een economie die 100% op recycling draait is praktisch onmogelijk vanwege entropie; een concept uit de thermodynamica wat zegt dat een geordend systeem op termijn steeds chaotischer wordt. Abstract maar toch ook ergens intuïtief: mijn leefomgeving wordt vanzelf een zooitje, maar het ruimt zichzelf nooit op. Wat dat voor onze circulaire economie betekent, is het makkelijkst uit te leggen met een voorbeeld: een kleine hoeveelheid staal recyclen is relatief makkelijk. Veel staal recyclen is al moelijker, omdat je te maken krijgt met vervuilingen en menging van verschillende staalsoorten (legeringen). Hoe minder zuiver primair staal we kunnen gebruiken om vervuild secundair staal op te mengen, hoe moeilijker het wordt. Als we langdurig 100% van het gebruikte staal wil hergebruiken dan kunnen we op langere termijn geen enkele vervuiling of vermenging van legeringen tolereren. Voor het overige is thermodynamica zowel doodsaai als tamelijk onbegrijpelijk, maar hier leert het ons dat perfect staal recyclen zo energie zou kosten dat het feitelijk onhaalbaar is. Hetzelfde geldt voor alle andere materialen die we perfect zouden moeten recyclen voor volledige circulariteit.
Bovendien raken we een deel van de metalen ook simpelweg kwijt. Ik denk dan gelijk aan mijn eerste mobiele telefoon. Deze verdween tijdens een zeiltocht in het water. Maar ook op minder dramatische manieren verdwijnen metalen, zoals via slijtage of roest.
Waar staat het idee van een volledig circulaire economie dan wel voor? Ik zou zeggen dat circulariteit een antwoord is op de uitdaging dat ons economisch systeem nu simpelweg te veel grondstoffen verbruikt. Analoog aan hoe de energietransitie ons antwoord is op het probleem dat we nu te veel CO2 uitstoten. Dit idee komt ook terug in het Rijksbrede programma Nederland Circulair in 2050: “in 2030 moet Nederland al 50% minder primaire grondstoffen gebruiken (mineralen, metalen en fossiel).” (Rijksoverheid)
Een tweede drijfveer voor beide transities die niet onbenoemd kan blijven is geopolitieke afhankelijkheid. Zowel voor onze energie als voor essentiële grondstoffen zijn we afhankelijk van landen die ons niet per se goed gezind zijn, zoals we nu aan den lijve ondervinden met de torenhoge gasprijzen. Dit geopolitieke concept is een uitermate complex en interessant onderwerp waar we hier verder niet op zullen ingaan. (Leiden-Delft-Erasmus Universities, 2022)
“Circulariteit is een antwoord op de uitdaging dat ons economisch systeem nu simpelweg te veel grondstoffen verbruikt. Analoog aan hoe de energietransitie ons antwoord is op het probleem dat we nu te veel CO2 uitstoten."
Circulaire economie en de energietransitie zijn onlosmakelijk verbonden
De energietransitie en de circulariteitstransitie worden nu vaak los van elkaar gezien, terwijl ze op verschillende manieren aan elkaar verbonden zijn.
Ten eerste, kost het op steeds hoger niveau recyclen van materialen steeds meer energie. Het hangt er overigens van af naar welk metaal we kijken en uit welke toepassing we metalen recyclen, hoe hoog het hergebruikpercentage moet worden voordat het energiegebruik de spuigaten uit loopt. Op dit moment scoren gerecyclede metalen beter (soms veel beter) dan primaire metalen in termen van CO2-emissies.
Technisch gezien is recyclen van metalen niet anders dan de raffinageprocessen in de productie van primaire metalen. Deze gebruiken ook veel energie. De zinkfabriek van Nyrstar gebruikt evenveel stroom als de hele nabijgelegen stad Eindhoven. Toen de energieprijzen hard stegen na de Russische invasie van Oekraïne werd deze zinkfabriek gesloten. Hetzelfde gebeurde met de aluminiumsmelter van Aldel, in Delftzijl.
Ten tweede, is de andere kant van die energie-intensieve medaille dat we enorme winst kan halen op klimaatvlak als we de vraag naar CO2-intensieve materialen zo ver mogelijk naar beneden brengen. Dat het reduceren van CO2-emissies nu vooral als een energievraagstuk wordt gezien is een gemiste kans.
Ten derde, ontstaat er een probleem bij het loskoppelen van beleid rond de energietransitie en circulaire economie, namelijk dat ze elkaar dan gaan tegenwerken. Is het mogelijk om 50% minder primaire grondstoffen te gebruiken in 2030 als er tegelijkertijd vanaf 2030 alleen nog maar elektrische auto’s mogen worden verkocht?
Nee. Maar toch hebben respectievelijk de ministeries van IenW en EZK deze doelen tot beleid verheven.
Daarnaast hebben we nog windturbines, zonnepanelen en alle elektrische infrastructuur voor elektrificatie; het veroorzaakt nu al een gigantische toename in de vraag naar een breed scala aan metalen. En we staan pas aan het begin van de energietransitie. Een recente studie laat zien dat Nederland, met 0.2% van de wereldbevolking en 0.8% van de wereldeconomie, voor een aantal belangrijke metalen 5-15% van de wereldwijde productie nodig zal hebben. Als we naar de wereldwijde energietransitie kijken dan zou bijvoorbeeld de nikkelproductie 19 keer moeten
toenemen en lithium zelfs 42 keer. (Metabolic et al., 2021) Dat is ongekend veel. En ik vraag me af of we dat gaan redden.
Is recycling hierbij een uitkomst? Nu komen we weer uit bij het principe dat deze fundamentele systeemveranderingen vrij traag op gang komen. Om te recyclen moeten we namelijk wel iets hebben om te recyclen. Als we 20 jaar geleden tien windturbines hebben neergezet met een levensduur van twintig jaar, en er vandaag honderd bijbouwen, dan kunnen we zelfs bij perfecte recycling maar aan 10% van de vraag voldoen uit oude windturbines. Het doorrekenen voor onze huidige energietransitie plannen laat zien dat we pas na 2050 tot een steady state energiesysteem kunnen komen.
Volledig circulair in 2050
Ok, we hebben nu een hoop mogelijkheden, onmogelijkheden en systeemrelaties de revue zien passeren. Maar hoe ziet een circulaire toekomst in 2050 er dan uit?
Dit is waar ik uiteindelijk op uit kom: een volledig circulaire economie hoeft niet zo radicaal anders te zijn dan hoe we een deel van onze economie nu al organiseren. Het zal voor een individueel bedrijf een enorme omslag zijn om producten op de markt te brengen die lang meegaan, goed repareerbaar zijn en aan het eind van de rit op hoog niveau te recyclen zijn. Maar dit is niet iets wat nog nooit vertoond is, of waar we nog tot 2050 op moeten wachten.
Ik hoop dat we in de toekomst met verbazing terugdenken aan de tijd dat we dachten dat het een goed idee was om ons met anderhalf ton wegende SUV’s door de smalle weggetjes van Nederlandse steden te wurmen. Bovendien staan auto’s 95% van de tijd niets te doen. Een aantal van mijn vrienden zijn overgestapt op deelauto’s. In termen van levensgeluk hebben ze niet ingeleverd, maar het aantal kilo’s auto wat ze per persoon nodig hebben om te komen waar ze willen komen is vele malen kleiner. Op moment van schrijven zijn deelauto’s maar op beperkte locaties goed verkrijgbaar, maar het moet toch ruim voor 2050 lukken om dat beschikbaar te maken voor het grootste deel van de bevolking.
Een scenario is dat we minder eigenaar zijn van onze spullen, en à la Swapfiets overal een abonnement op nemen. Dan is Swapfiets verantwoordelijk voor het lang mee laten gaan van mijn fiets. In een ander scenario betalen we gewoon meer voor onze spullen, en leren we onszelf de edele kunst van het klussen en repareren weer aan.
Bij beide scenario’s zijn levensvatbare businessmodellen te bedenken. Maar om dit op de schaal van de gehele economie voor elkaar te krijgen vereist goeddoordachte, bindende en gehandhaafde wetgeving. Waarom? In een wereld met te weinig, of in ieder geval verkeerd ontworpen wetgeving is het blijkbaar winstgevender om goedkope troep over ons heen te storten, en makkelijker om een businessmodel te bouwen rondom onze geheel menselijke eigenschap om steeds meer te willen hebben.
Misschien zullen sommigen de bovengenoemde scenario’s een schrikbeeld vinden, en ongebreideld consumeren als een primaire levensbehoefte zien. Maar als we niet linksom of rechtsom accepteren dat we moeten inleveren op extreem energie- en materiaal-intensieve gewoonten zal Nederland als een boos en verarmd postzegellandje eindigen, hoogstwaarschijnlijk in de economische periferie van China, of misschien India.
"Als we niet linksom of rechtsom accepteren dat we moeten inleveren op extreem energie- en materiaal-intensieve gewoonten zal Nederland als een boos en verarmd postzegellandje eindigen, hoogstwaarschijnlijk in de economische periferie van China, of misschien India."
Wellicht valt het de lezer op dat ik het nog niet gehad heb over drastische technologische innovaties. Het zou natuurlijk leuk zijn om over te stappen op een volledig koolstof-gebaseerde economie, waarin we energie nagenoeg gratis uit kernfusie krijgen. En die vliegende auto’s natuurlijk. Maar actie vandaag uitstellen vanwege een gok op mythische technologische innovatie die alle problemen zal oplossen is een uitermate riskante en onverantwoorde strategie. Vaak voldoet innovatie simpelweg niet aan de beloftes (denk aan stikstofarme stallen). Zelfs als een technologie wel efficiënter wordt krijgen we te maken met het zogeheten reboundeffect (efficiëntere verlichting heeft ervoor gezorgd dat we meer verlichting gebruiken, en de winst van efficiëntere automotoren hebben we geïnvesteerd in grotere auto’s). Natuurlijk hoop ik op het beste, maar hoop is geen strategie.
Onze hele fysieke omgeving –van producten tot gebouwen tot infrastructuur– zal in de toekomst minder materialen gebruiken. Alles is vanaf het begin af aan ontworpen voor een lange levensduur, en om repareerbaar en herbruikbaar te zijn. Er is een recyclinginfrastructuur opgetuigd waarin nagenoeg alle producten uiteindelijk op hoog niveau gerecycled kunnen worden. Er is nog steeds mijnbouw in de wereld, maar we zorgen ervoor dat dit niet gepaard gaat met mens- en natuurleed.
Welke strategie moeten we nu hanteren om in 2050 tot dit ideaalbeeld te komen? Frankrijk heeft vorig jaar een repareerbaarheidslabel voor consumentengoederen ingevoerd. België heeft aangekondigd dat er in 2023 een observatorium komt voor kritieke grondstoffen. Dat zijn uitstekende eerste stappen. Ik pleit ervoor om een stap verder te gaan. In 2026 richten we het Ministerie van Grondstoffen, Circulariteit en Klimaat op. Deze krijgt het mandaat om samen met andere Europese lidstaten onze circulaire producten en grondstoffenstromen vorm te geven, en samen met mijnbouwbedrijven en grondstofrijke landen te zorgen voor een beperkte en duurzame winning van primaire grondstoffen.
Goed doordachte wetgeving is razend ingewikkeld. Het is daarom onontbeerlijk dat de overheid meer eigen expertise opbouwt in plaats van constant consultants en adviesbureaus in te huren. Daarbij hoort een stevig politiek mandaat voor het voeren van industriepolitiek.
Bedrijfsleven en lobbyistentrucjes
Tot slot nog over het bedrijfsleven. Ik kwam laatst een lobbyist tegen bij een borrel op (waar anders) EZK. Deze lobbyist vond milieu en dergelijke heel erg belangrijk, maar zag dat vervolgens als excuus om zijn beklag te doen over hoe zijn bedrijfstak veel beter zou kunnen innoveren als er minder regels waren. Dit is een klein voorbeeld van het grotere lobbyistenfenomeen. Namens het bedrijfsleven vertellen lobbyisten in allerlei al dan niet publieke gremia een verhaal wat steevast hetzelfde stramien volgt, namelijk dat:
- hun achterban in het algemeen natuurlijk helemaal voor klimaat/circulariteit/energiebesparing is, maar dat we;
- geen overhaaste beslissingen moeten nemen, want kijk naar dit willekeurige onderzoek dat toch weer net iets andere getallen heeft. Dus laten we;
- nogmaals een onderzoek laten uitvoeren.
En dan nog wat over vermeende regeldruk en hoe klein Nederland is en het toch niet uitmaakt wat we hier doen omdat er grotere landen zijn (Nederland is overigens de 18e economie van de wereld (World Population Review, 2023). Als wij al te klein zijn, hoe zit het dan met de 177 landen met een kleinere economie?).
Het netto-effect van deze lobbyistentrucjes is dat er wel circulaire sokken op de markt komen, maar er op systeemniveau veel te weinig gebeurt.
Het lijkt alsof de meeste systemische randvoorwaarden die in dit essay besproken zijn op het bord van de overheid terecht komen. De overheid is echter kansloos als het bedrijfsleven niet actief meehelpt met het ontwerpen van al deze wet- en regelgeving. Want het uiteindelijke ontwerpen, produceren, repareren en recyclen wordt niet door de overheid, maar door bedrijven gedaan.
Als het bedrijfsleven enthousiast meegaat met het feit dat een level playing field ook nog level is als de randvoorwaarden zijn aangescherpt, hoeven we niet te wachten tot 2050 voor een Nederland dat we met recht volledig circulair kunnen noemen.
[1] Hoofdstuk 1 van een tekstboek statistische thermodynamica begint als volgt: “Ludwig Boltzmann, who spent much of his life studying statistical mechanics, died in 1906, by his own hand. Paul Ehrenfest, carrying on the work, died similarly in 1933. Now it is our turn to study statistical mechanics.”
Referenties
Kramer, G.J., and Haigh, M. (2009). No quick switch to low-carbon energy. Nature 462(7273): 568-569
Metabolic, Copper8, Polaris, Quintel (2021). Towards a circular energy transition