Finstral Magazine F_04
Frame Reframe: 180 pagina’s vol gesprekken, reflecties en opinies over onderwerpen uit de brede wereld van architectuur.
Pvc.
Circulair denken.
1. Productie
Pvc (polyvinylchloride) wordt gemaakt van twee hoofdgrondstoffen: chloor, gewonnen uit zout, en ethyleen, dat afkomstig is van fossiele grondstoffen, bio-ethyleen of chemische recyclage. Deze stoffen reageren tot vinylchloride-monomeren (VCM), die vervolgens tot pvc worden gepolymeriseerd. De productie van één ton pvc uit fossiele grondstoffen veroorzaakt 1,9 tot 2,6 ton CO2 – afhankelijk van de stroombron en de gebruikte voorproducten. Naast stroom is ook warmte-energie nodig, vooral voor de kraakprocessen en het drogen.
2. Mogelijkheden
Levensduur: Pvc gaat bijzonder lang mee, wat een essentieel criterium is voor duurzaamheid.
Mechanische recyclage: Pvc-afval wordt vermalen, gereinigd en verwerkt tot granulaat of poeder, zonder dat de chemische structuur wordt gewijzigd. Het proces is energiezuinig, kostenefficiënt, behoudt de materiaalkwaliteit en is vooral geschikt voor soortzuiver pvc uit productieresten of oude ramen. Materiaalvermengingen, verontreinigende en vreemde stoffen, evenals weekmakers bemoeilijken de wederverwerking aanzienlijk.
Chemische recyclage: Kunststof wordt chemisch afgebroken tot haar basiselementen, waarbij grondstoffen ontstaan (bv. ethyleen) van dezelfde kwaliteit als die uit primaire bronnen. De uitdagingen van deze energie-intensieve methode liggen in het afscheiden van het hoge aandeel chloor en in de wettelijke beperkingen op het gebruik van gerecycleerde stoffen (zie het massabalansprincipe).
Bio-ethyleen: Het duurzame alternatief voor fossiel ethyleen – chemisch identiek, gewonnen uit raapzaadolie of reststoffen zoals frituurvet. Pvc uit bio-ethyleen vermindert de CO2-voetafdruk met meer dan 60%.
Defossilisatie: Het gebruik van biogebaseerde grondstoffen zoals bio-ethyleen uit organische reststoffen of koolstof uit koolstofafvangtechnologieën biedt een duurzaam alternatief voor fossiele koolstofbronnen. Zo zou in de toekomst pvc als CO2-opslag kunnen dienen.
CO2 als grondstof (Carbon Capture and Utilization – CCU, ofwel koolstofafvang en -gebruik): In plaats van afhankelijk te blijven van aardolie, zou in de toekomst ook CO2 als koolstofbron kunnen dienen – bijvoorbeeld uit industriële emissies of rechtstreeks uit de atmosfeer. Met behulp van diverse chemische omzettingsprocessen kan hieruit ethyleen worden geproduceerd – het centrale voorproduct voor pvc. Op de lange termijn zou pvc zo klimaatneutraal of zelfs klimaatpositief kunnen worden.
Massabalansprincipe: Deze methode maakt het mogelijk om grondstoffen van identieke kwaliteit, maar met een verschillende herkomst (fossiel, biogebaseerd, gerecycleerd) te mengen en hun aandeel in het eindproduct administratief te registreren, zonder dat dit fysiek aanwijsbaar is. In de elektriciteitssector maakt dit principe het mogelijk groene stroom in het algemene net te injecteren. Voor grondstoffen in de chemische industrie, zoals ethyleen, zou de goedkeuring van de massabalansprocedure een echte gamechanger betekenen. Tot nu toe is het gebruik van ethyleen volgens het massabalansprincipe voor de productie van pvc wettelijk nog niet toegestaan.
3. Uitdagingen
Technische obstakels voor de recyclage: Een gesloten mechanische kringloop zonder downcycling is alleen mogelijk als het materiaal soortzuiver blijft. De zogenaamde co-extrusie – het mengen van hoogwaardige en minderwaardige pvc-materialen – bemoeilijkt het recyclageproces aanzienlijk. Ook verontreinigende stoffen zoals stabiliserend lood zijn problematisch. Hoewel de Europese pvc-industrie sinds 2015 geen loodverbindingen meer gebruikt, kunnen oudere producten of nieuwe ramen met gerecycleerd materiaal uit oude raamprofielen nog steeds lood bevatten. Dit maakt de wederverwerking duurder en in sommige gevallen zelfs onmogelijk.
Hoge kosten: Bio-ethyleen is tot drie keer duurder dan fossiel ethyleen.
Onzekerheden in de regelgeving: De inconsistente erkenning van de massabalansmethode belemmert recyclagestrategieën. De EU bespreekt verschillende modellen waarvoor een certificering volgens ISCC+ of REDcert vereist is om het gerecycleerde aandeel in producten aan te tonen. Bovendien bestaat er onzekerheid of chemische recyclage volledig mee mag tellen voor de recyclagequota.
Focus op recyclagequota in plaats van op CO2-reductie: De wetgeving zet in op vaste recyclagequota. Een systeem dat werkt op basis van de ecologische voetafdruk zou innovatievere, technologie-onafhankelijke manieren voor CO2-reductie bevorderen.
Energiebron als sleutel tot CO2-reductie: De productie van pvc is energie-intensief. Alleen al de elektrolyse van chloor verbruikt 2,5 tot 3,5 MWh elektriciteit per ton. Hernieuwbare energie is daarom van essentieel belang.
Indirecte emissies: Naast de directe emissies, bijvoorbeeld bij de chloorelektrolyse, zorgen ook procesenergie, transport en het gebruik van hulpstoffen voor extra CO2-uitstoot.
4. Bestcasescenario 2050
Eenduidige CO2-balansberekening binnen de EU: Materiaalkeuzes worden niet langer gestuurd door recyclagequota, maar door de werkelijke klimaatimpact.
Gesloten recyclagekringloop: Mechanische en chemische recyclage vormen een complementair systeem: afvalstromen van soortzuiver pvc zonder kwaliteitsverlies worden teruggevoerd naar de productieketen via mechanische recyclage, terwijl alle overige afvalstoffen opnieuw benut worden via chemische recyclage.
Koolstofarme productie: Fossiele grondstoffen worden vervangen door biogebaseerd ethyleen, CCU-technologieën en chemische recyclage.
Pvc als CO2-opslag: Door CO2 uit de atmosfeer te gebruiken voor de productie van polymeren, kan koolstof langdurig in het materiaal worden vastgelegd. Zo zou pvc in het ideale scenario zelfs klimaatpositief kunnen worden.
Productie met energie-autonomie: De pvc-productie draait volledig op hernieuwbare energie. Energie-intensieve processen zoals koolstofafvang zijn dankzij goedkope groene stroom economisch haalbaar geworden.
Eindeloze recyclage: Door de combinatie van mechanische en chemische recyclageprocessen blijven pvc-producten zonder kwaliteitsverlies in de circulaire keten.
Pvc (polyvinylchloride) wordt gemaakt van twee hoofdgrondstoffen: chloor, gewonnen uit zout, en ethyleen, dat afkomstig is van fossiele grondstoffen, bio-ethyleen of chemische recyclage. Deze stoffen reageren tot vinylchloride-monomeren (VCM), die vervolgens tot pvc worden gepolymeriseerd. De productie van één ton pvc uit fossiele grondstoffen veroorzaakt 1,9 tot 2,6 ton CO2 – afhankelijk van de stroombron en de gebruikte voorproducten. Naast stroom is ook warmte-energie nodig, vooral voor de kraakprocessen en het drogen.
2. Mogelijkheden
Levensduur: Pvc gaat bijzonder lang mee, wat een essentieel criterium is voor duurzaamheid.
Mechanische recyclage: Pvc-afval wordt vermalen, gereinigd en verwerkt tot granulaat of poeder, zonder dat de chemische structuur wordt gewijzigd. Het proces is energiezuinig, kostenefficiënt, behoudt de materiaalkwaliteit en is vooral geschikt voor soortzuiver pvc uit productieresten of oude ramen. Materiaalvermengingen, verontreinigende en vreemde stoffen, evenals weekmakers bemoeilijken de wederverwerking aanzienlijk.
Chemische recyclage: Kunststof wordt chemisch afgebroken tot haar basiselementen, waarbij grondstoffen ontstaan (bv. ethyleen) van dezelfde kwaliteit als die uit primaire bronnen. De uitdagingen van deze energie-intensieve methode liggen in het afscheiden van het hoge aandeel chloor en in de wettelijke beperkingen op het gebruik van gerecycleerde stoffen (zie het massabalansprincipe).
Bio-ethyleen: Het duurzame alternatief voor fossiel ethyleen – chemisch identiek, gewonnen uit raapzaadolie of reststoffen zoals frituurvet. Pvc uit bio-ethyleen vermindert de CO2-voetafdruk met meer dan 60%.
Defossilisatie: Het gebruik van biogebaseerde grondstoffen zoals bio-ethyleen uit organische reststoffen of koolstof uit koolstofafvangtechnologieën biedt een duurzaam alternatief voor fossiele koolstofbronnen. Zo zou in de toekomst pvc als CO2-opslag kunnen dienen.
CO2 als grondstof (Carbon Capture and Utilization – CCU, ofwel koolstofafvang en -gebruik): In plaats van afhankelijk te blijven van aardolie, zou in de toekomst ook CO2 als koolstofbron kunnen dienen – bijvoorbeeld uit industriële emissies of rechtstreeks uit de atmosfeer. Met behulp van diverse chemische omzettingsprocessen kan hieruit ethyleen worden geproduceerd – het centrale voorproduct voor pvc. Op de lange termijn zou pvc zo klimaatneutraal of zelfs klimaatpositief kunnen worden.
Massabalansprincipe: Deze methode maakt het mogelijk om grondstoffen van identieke kwaliteit, maar met een verschillende herkomst (fossiel, biogebaseerd, gerecycleerd) te mengen en hun aandeel in het eindproduct administratief te registreren, zonder dat dit fysiek aanwijsbaar is. In de elektriciteitssector maakt dit principe het mogelijk groene stroom in het algemene net te injecteren. Voor grondstoffen in de chemische industrie, zoals ethyleen, zou de goedkeuring van de massabalansprocedure een echte gamechanger betekenen. Tot nu toe is het gebruik van ethyleen volgens het massabalansprincipe voor de productie van pvc wettelijk nog niet toegestaan.
3. Uitdagingen
Technische obstakels voor de recyclage: Een gesloten mechanische kringloop zonder downcycling is alleen mogelijk als het materiaal soortzuiver blijft. De zogenaamde co-extrusie – het mengen van hoogwaardige en minderwaardige pvc-materialen – bemoeilijkt het recyclageproces aanzienlijk. Ook verontreinigende stoffen zoals stabiliserend lood zijn problematisch. Hoewel de Europese pvc-industrie sinds 2015 geen loodverbindingen meer gebruikt, kunnen oudere producten of nieuwe ramen met gerecycleerd materiaal uit oude raamprofielen nog steeds lood bevatten. Dit maakt de wederverwerking duurder en in sommige gevallen zelfs onmogelijk.
Hoge kosten: Bio-ethyleen is tot drie keer duurder dan fossiel ethyleen.
Onzekerheden in de regelgeving: De inconsistente erkenning van de massabalansmethode belemmert recyclagestrategieën. De EU bespreekt verschillende modellen waarvoor een certificering volgens ISCC+ of REDcert vereist is om het gerecycleerde aandeel in producten aan te tonen. Bovendien bestaat er onzekerheid of chemische recyclage volledig mee mag tellen voor de recyclagequota.
Focus op recyclagequota in plaats van op CO2-reductie: De wetgeving zet in op vaste recyclagequota. Een systeem dat werkt op basis van de ecologische voetafdruk zou innovatievere, technologie-onafhankelijke manieren voor CO2-reductie bevorderen.
Energiebron als sleutel tot CO2-reductie: De productie van pvc is energie-intensief. Alleen al de elektrolyse van chloor verbruikt 2,5 tot 3,5 MWh elektriciteit per ton. Hernieuwbare energie is daarom van essentieel belang.
Indirecte emissies: Naast de directe emissies, bijvoorbeeld bij de chloorelektrolyse, zorgen ook procesenergie, transport en het gebruik van hulpstoffen voor extra CO2-uitstoot.
4. Bestcasescenario 2050
Eenduidige CO2-balansberekening binnen de EU: Materiaalkeuzes worden niet langer gestuurd door recyclagequota, maar door de werkelijke klimaatimpact.
Gesloten recyclagekringloop: Mechanische en chemische recyclage vormen een complementair systeem: afvalstromen van soortzuiver pvc zonder kwaliteitsverlies worden teruggevoerd naar de productieketen via mechanische recyclage, terwijl alle overige afvalstoffen opnieuw benut worden via chemische recyclage.
Koolstofarme productie: Fossiele grondstoffen worden vervangen door biogebaseerd ethyleen, CCU-technologieën en chemische recyclage.
Pvc als CO2-opslag: Door CO2 uit de atmosfeer te gebruiken voor de productie van polymeren, kan koolstof langdurig in het materiaal worden vastgelegd. Zo zou pvc in het ideale scenario zelfs klimaatpositief kunnen worden.
Productie met energie-autonomie: De pvc-productie draait volledig op hernieuwbare energie. Energie-intensieve processen zoals koolstofafvang zijn dankzij goedkope groene stroom economisch haalbaar geworden.
Eindeloze recyclage: Door de combinatie van mechanische en chemische recyclageprocessen blijven pvc-producten zonder kwaliteitsverlies in de circulaire keten.
Circulair gedacht.
Wie duurzaamheid serieus neemt, moet zodanig met materialen omgaan dat er geen afval ontstaat. Dit geldt ook voor kozijnfabrikanten. Een circulaire uitwisseling met de belangrijkste leveranciers van Finstral.
