AI maakt van schroot weer hoogwaardig metaal
In Zwitserland ontstaat jaarlijks bijna twee miljoen ton metaalschroot. Veel daarvan wordt echter onvoldoende gesorteerd en daardoor laagwaardig verwerkt: in plaats van toepassing in de voertuigbouw of machine-industrie eindigt het vaak als bouwmateriaal. Twee studies van de Hochschule Luzern laten zien hoe dit zogenaamde ‘downcycling’ kan worden voorkomen met behulp van intelligente technologieën en nieuwe denkwijzen – en hoe uit schroot weer hoogwaardig metaal kan worden gemaakt.
Simon Züst is optimistisch dat stappen kunnen worden gezet richting kwalitatief beter recyclen: “De sector staat open en is bereid om te innoveren.”
Tot 95 procent van het metaalschroot in Zwitserland belandt in recyclinginstallaties. Dat klinkt goed, maar is het niet per se. “Het terugnamepercentage alleen zegt niets over de kwaliteit van de recycling”, zegt Simon Züst, verantwoordelijk voor de twee studies aan de Hochschule Luzern (HSLU). Het schroot wordt wel verder verwerkt, maar kan door verontreinigingen – zoals koper uit kabels of tin uit blikcoatings – niet meer worden gebruikt voor hoogwaardige toepassingen. Een voorbeeld: koper in staalschroot kan bij het omsmelten niet meer worden verwijderd. Zelfs zeer kleine hoeveelheden beïnvloeden de materiaaleigenschappen, zoals vervormbaarheid en lasbaarheid. Het zo ontstane recyclestaal is dan niet langer geschikt voor veiligheidskritische onderdelen in de voertuigbouw of voor precieze machinecomponenten. In plaats daarvan wordt het gebruikt in de civiele bouw, bijvoorbeeld als staalwapening in beton, waar lagere eisen gelden aan kwaliteit en zuiverheid.
Dit zogenaamde downcycling is niet alleen economisch onaantrekkelijk, maar ook strategisch problematisch: Zwitserland beschikt niet over economisch winbare ertsen. “Elke ton die hoogwaardig wordt gerecycled, versterkt onze onafhankelijkheid van import”, benadrukt Züst. Dat is een relevante factor in tijden van handels- en economische instabiliteit.
Intelligente sensoren
In het project ‘Reinvent’ onderzocht de onderzoeksgroep van Züst onder meer welke rol intelligente sensoren in combinatie met zelflerende AI kunnen spelen bij de aanlevering aan inzamelpunten, als het gaat om het herkennen van de materiaalsamenstelling van metaalschroot. Ze kunnen kritische bestanddelen zoals accu’s of drukvaten identificeren en maken zo een nauwkeurige en veilige sortering mogelijk. Dat verhoogt niet alleen de efficiëntie van recycling, maar ook de ecologische en economische opbrengst: als in de toekomst slechts 15 procent van het teruggevoerde metaalschroot hoogwaardiger zou worden gerecycled, zou volgens Züst jaarlijks tot 36.000 ton CO2 kunnen worden bespaard en een meerwaarde van ongeveer 30 miljoen Zwitserse frank per jaar kunnen worden gerealiseerd.
Ook bij andere metalen zoals aluminium, zink of koper is het effect volgens de International Copper Association (2022) groot: schoon gerecycled koper behoudt bijvoorbeeld circa 95 procent van zijn materiaalwaarde, omdat het vrijwel verliesvrij opnieuw kan worden gebruikt. Momenteel wordt slechts ongeveer de helft van de Europese koperbehoefte uit recycling gedekt. Er is dus nog veel ruimte voor verbetering.
Kringlopen beter doordenken
In het tweede project ‘ReRe – Circulaire economie voor metalen’ werd het totale systeem van metaalrecycling onder de loep genomen: van materiaalstromen en betrokken actoren tot en met businessmodellen. Doel van de studie was een basis te creëren voor een verbonden, toekomstbestendige circulaire economie voor metalen in Zwitserland. Naast technologische innovaties zijn bindende kwaliteitsstandaarden, betrouwbare data voor traceerbaarheid en economische prikkels nodig voor bedrijven waar metalen worden verwerkt, schroot ontstaat of die actief zijn in inzamellogistiek en verwerking.
Doorslaggevend is bijvoorbeeld het begrip van recyclers voor de meerwaarde van schoon recyclen. Alleen als die wordt erkend, nemen bereidheid en motivatie toe om te investeren in passende maatregelen, zoals geoptimaliseerde sorteerprocessen. Ook bonusmodellen voor duurzame praktijken zijn denkbaar. Züst is optimistisch: “De sector staat open en is bereid om te innoveren.”
Om hoogwaardig recyclen de norm te laten worden, bevelen de onderzoekers onder meer aan om sensortechnologieën grootschalig te integreren, gestandaardiseerde datasystemen voor traceerbaarheid op te bouwen en samenwerking langs de hele waardeketen te versterken. Ook hergebruikstrategieën moeten technologisch, economisch en regulatoir over het gehele systeem worden meegenomen en gericht worden gestimuleerd.
