Denken in levenscycli, deel 1

In een economie waar de vraag naar woningen, auto’s en koelkasten het aanbod ver overtreft, nemen producenten het door de bank genomen niet zo nauw met de materiaalkeuze. Toch zou dat wel moeten. De keuze en het gebruik van materialen bepalen namelijk in belangrijke mate of er sprake is van een duurzame ontwikkeling.

door Frank van Empel

Opzij, opzij, opzij, er moet geleverd worden. Gezinnen die al twee jaar wachten op een huurwoning, hoeven geen energieneutrale woning te hebben. Zeker niet wanneer ze daarvoor een hogere huur betalen. Zij willen simpelweg een woning. Dat is alles. Als gevolg van dergelijke mechanismen zijn veel consumptiegoederen, voertuigen, woningen en fabrieken gemaakt van materialen die worden onttrokken aan de bodem, zoals metalen (zink, ijzer, zilver), of die speciaal door de mens worden gemaakt, maar niet of moeilijk afbreekbaar zijn, zoals plastics en andere kunststoffen. Tot voor kort kwamen deze materialen terecht op vuilnisbelten of in de natuur. In de meeste ontwikkelingslanden is dat nog steeds het geval. In een volgend ontwikkelingsstadium worden deze materialen door geïntegreerde afval verwerkende installaties (GAVI’s) afgescheiden van het overige afval en klaargemaakt voor hergebruik. Lukt dat niet, dan worden ze verbrand, zodat het in elk geval nog wat elektriciteit oplevert.

Recycling en milieubewust ontwerpen zijn voorbeelden van cyclisch denken. Ze zorgen er voor dat de aarde minder leeggeroofd en uitgeput wordt dan anders het geval zou zijn geweest. Dat neemt niet weg dat het gebruik van niet hernieuwbare materialen in absolute zin best kan toenemen, bijvoorbeeld als gevolg van economische groei. Des te meer reden om te pleiten voor een fundamenteel andere manier van denken en doen, die het gebruik van niet hernieuwbare, vaak ook nog giftige, materialen in absolute zin terugdringt. Een dergelijke benadering bestaat, maar is nog onvoldoende bekend en wordt daarom nog niet op grote schaal toegepast.

Economische groei leidt tot een extra gebruik van energie en materialen, alsmede tot extra uitstoot van warmte en afval. Beide stromen belasten het milieu, tenzij maatregelen worden genomen om de extra milieudruk te compenseren. De belangrijkste factor voor succes is daarbij volgens Prof. Kenneth Geiser van het Lowell Center for Sustainable Production of the University of Massachusetts in Lowell (VS) de keuze en het gebruik van materialen. ‘Ligt het dan niet voor de hand om de analyse en het beleid daarop te richten,’ vraagt hij zich in zijn boek Materials Matter af. Als we van meet af aan meer aandacht geven aan de keuze van materialen, zo redeneert hij, dan hoeven wij in een later stadium minder te letten op eventueel nadelige gevolgen, zoals de giftigheid van stoffen[1].

Het materiaalgebruik in Westerse economieën is in de vorige eeuw sterk veranderd. Hernieuwbare grondstoffen zijn door niet hernieuwbare vervangen. Binnen de categorie hernieuwbare materialen werden mineralen ingewisseld voor op olie gebaseerde grondstoffen. Van katoen ging het naar nylon en van nylon naar polyester. Dat was (en is) de trend. Daar komt bij dat de meeste materialen te snel in ons leefmilieu terecht komen. Op twee manieren. Eén: tijdens het gebruik verspreidt zo’n 30% van de materialen zich[2]. Twee: door sneller verbruik krijgen we eerder afval. De helft tot driekwart van alle materialen in de industrie komt zo binnen een jaar aan z’n einde.

De Brabantse economie vormt daarop geen uitzondering. Er worden niet alleen steeds meer en andere (vooral synthetische) materialen gebruikt. De doorloopsnelheid van deze materialen in de economie is ook nog enorm versneld. Het gaat daarbij dus niet alleen om de materialen die uiteindelijk in een product terecht komen, maar ook om alle stoffen, waaronder (fossiele) brandstoffen, die nodig zijn om de betreffende materialen van ‘wieg tot graf’ te maken, te onderhouden en af te breken.

Behalve het  toegenomen gebruik van niet hernieuwbare materialen is volgens Ken Geiser ook de aard van de materialen van belang. In de wetenschappelijke literatuur worden meer dan 700.000 chemische stoffen onderscheiden. Daarvan worden er iets minder dan 70.000 in de industrie gebruikt.[3] Van veel chemische stoffen is de acute giftigheid bekend. Maar wat de invloed is op de gezondheid van de medewerkers die eraan worden bloot gesteld, daar weten we bitter weinig van. Laat staan van de lange termijn effecten op de gezondheid van werknemers. En wat gebeurt er als stoffen in een cocktail bij elkaar komen en vervolgens in het leefmilieu belanden? Ook dat blijft gissen[4].

Bij het ontwikkelen van stoffen en het gebruik daarvan in de samenleving speelt de giftigheid een geringe rol. Met uitzondering dan van die stoffen die met opzet toxisch zijn, zoals, pesticiden en ontsmettingsmiddelen. Het is volgens Geiser dan ook een uitdaging om te zoeken naar alternatieven die minder toxisch zijn dan de bestaande stoffen. De Amerikaanse onderzoeker doet een poging om de gegroeide situatie modelmatig weer te geven.

Bij een lineair model gaan aan de ene kant grondstoffen en hulpstoffen de economie in en komen er aan de andere kant emissies en afval uit. Verondersteld wordt, dat de menselijke samenleving een geïsoleerd maar open systeem is, enigszins separaat en afgeschermd van de omgeving (het milieu). Materialen komen van ‘ergens daarbuiten’ en worden na gebruik ook weer ‘ergens daarbuiten’ gedumpt. Het milieu (de omgeving) is in deze benadering een ongelimiteerde ‘bank’ met een oneindige voorraad aan grondstoffen en tegelijkertijd ook een bodemloze put (sink) met een oneindige capaciteit om afval en emissies op te nemen.

De werkelijkheid zit anders in elkaar. De voorraden grondstoffen en fossiele brandstoffen zijn niet onuitputtelijk en de opnamecapaciteit van bodem, lucht en water is beperkt. Veel ecologen beschouwen de economie daarom als een subsysteem dat is ingebed in een breder natuurlijk ecosysteem. Tegenover het lineaire model van de economen stellen zij een cyclisch model. Een model dus dat rondloopt: van de winning van materialen naar het gebruik en de verwijdering daarvan en vervolgens terug naar de productie en het hergebruik. Deze cyclische benadering wordt ook wel aangeduid als ‘kringloopeconomie’ of ‘levenscycluseconomie’.[5].

Materialen stromen in deze benadering via een spiraal van ‘cirkels’ door het milieu en door de economie. Volgens Ken Geiser is het meer dan een model. Het is een manier van denken. Levenscyclus denken. Materialen, producten en afval zijn daarin fundamenteel hetzelfde. Vanuit het perspectief van een levenscyclus is het voor de gezondheid van het milieu of de mens nauwelijks interessant of een materiaal een voorraad, een product of afval is. Er zijn stromen die van wieg tot graf gaan en stromen die van wieg naar graf en vervolgens weer naar de wieg gaan. Een vorm van reïncarnatie. Producten zijn in dit model synoniem voor ‘hergebruikt of gerecycled afval’. Of om Loesje[6] aan te halen: ‘Afval is een grondstof waar nog geen koper voor gevonden is’.

Materialen worden in principe steeds weer omgezet in andere vormen. Ze worden gebruikt en weer hergebruikt. Alleen als materialen te verspreid zijn in het milieu om nog terug te kunnen winnen, is er sprake van verspilling. Als ze opgebruikt zijn idem dito. Uit onderzoek blijkt bijvoorbeeld dat de vezels in papier zeven keer kunnen worden hergebruikt voordat ze versleten zijn. Zoals de kat heeft papier dus zeven levens.

In de figuur bij dit artikel staan drie cellen met kringlopen aangegeven. Een eerste kringloop wordt gevormd door natuurlijke materialen die we, vanuit het oogpunt van duurzame ontwikkeling, koste wat kost willen  beschermen en behouden. Als we deze kringloop met rust laten en niet te zwaar belasten, levert de aarde ons vitale materialen en diensten, zoals schoon water, zuivere lucht en weersystemen (zon, verdamping, wolken, regen).

Cel 2 is een open systeem, met natuurlijke materialen zoals hout, kolen, olie en mineralen, maar ook leem en andere composteerbare materialen. Deze worden gebruikt en dus krijgen we afval. Dat wordt geloosd of gestort in Cel 1. Zolang deze materialen geen al te grote schade aanrichten aan de ecosystemen, is er geen probleem. Methoden om dat te bereiken zijn recycling en hergebruik. Volgens Ken Geiser is Cel 2 te groot geworden en is Cel 1 te zwaar belast.

Kringloop 3 heeft betrekking op materialen die niet opgenomen kunnen worden in het ecologische systeem, zoals medicijnen.

Geiser onderscheidt twee strategieën om de materialenstromen meer in evenwicht te brengen met de natuur: dematerialisatie en detoxificatie. Detoxificatie van materialen maakt continue recycling mogelijk, zonder dat we ons zorgen hoeven te maken over onze gezondheid. Het brengt grote hoeveelheden materialen terug in kringloop 2. Dematerialisatie beperkt het volume van materialen in kringloop 2, bijvoorbeeld door ze te vervangen door diensten, zoals: huren in plaats van kopen, door sneller te recyclen en door materiaalgebruik te intensiveren.

Dematerialisatie staat onder meer voor minder materiaalgebruik, levensduurverlenging van producten (‘slimmer ontwerpen’) en het sluiten van kringlopen. Een onderneming kan op materialen besparen door (een deel van) de productie uit te besteden, bijvoorbeeld aan toeleveranciers in het Verre Oosten of Oost-Europa. In wezen wordt het probleem daarmee verplaatst. Dan is het beter om materialen te  vervangen door diensten. Een koploper hier is de Amerikaanse multinational Interface, met ongeveer 7.500 werknemers ’s wereld grootste tapijtenfabrikant. Interface levert volgens eigenaar Ray Anderson geen tapijten maar diensten: comfort, warmte en kleur. Het bedrijf blijft eigenaar van de tapijten en onderhoudt, repareert en vervangt die als dat nodig is. In 2006 was 20% van de grondstoffen voor de fabricage van tapijten hergebruikt of van natuurlijke oorsprong. In 1995 was dat 0,5%[7].

Dichter bij huis heeft kopieerfabrikant Xerox (58.000 medewerkers, omzet in 2006 $ 16 miljard) een vergelijkbaar concept. De klant wil fotokopieën maken, geen apparaat. Het apparaat blijft dus van de fabrikant, die de onderdelen steeds weer opnieuw gebruikt. In het Global Citizens report van 2007 schrijft Xerox dat hergebruik, behalve materialen ook energie bespaart, en fiks: 1 miljoen Amerikaanse huizen kunnen een jaar verlicht worden van de besparing in het jaar 2006. Daarnaast is de emissie van CO₂ met 500.000 ton afgenomen[8].

Van detoxificatie is sprake als overheden, bedrijven en/of wetenschappers materialen ontwikkelen (of manieren om grondstoffen te winnen en te verwerken) die niet toxisch zijn en zich evenmin verspreiden in ons leefmilieu. Een goed voorbeeld is hier de nylon kam. Nylon is een kunststof die in 1932 is ontwikkeld door het bedrijf Dupont. De makers – Carothers en Hill – hadden geen flauw benul van de gevolgen. Die waren namelijk gigantisch. In 1993 werd meer dan 2 miljard kilo aan nylon geproduceerd uit de fossiele grondstof aardolie om onder meer kammen van te maken.

Ze konden evenmin vermoeden dat het tussenproduct benzeen geclassificeerd zou worden als kankerverwekkend en als stof die in menige bodemvervuiling een hoofdrol speelt. Gelukkig voor mens en milieu werd er door wetenschap en bedrijfsleven een alternatief ontwikkeld: nylon uit maïs. Een prima alternatief: de bron raakt niet gauw uitgeput en er ontstaat nauwelijks schade aan het milieu. Jammer alleen dat dit alternatieve proces (nog) niet wordt toegepast[9].

Bij dematerialisatie en detoxificatie gaat het niet om een korte termijn beleid van een jaar of vijf, maar om een termijn van minimaal vijftig jaar. Het gaat hier, zoals gezegd, om fundamenteel andere benaderingen, om veranderingen in ons gedrag (cultuur) en in productiestructuren. Technologische aanpassingen zijn eveneens van belang, maar spelen een bijrol.

Net als materie heeft energie de neiging om te transformeren in voor de mens minder bruikbare vormen, dat wil zeggen: te verliezen aan concentratie, zuiverheid en structuur. Dat de aarde niet vervalt tot alleen maar laagwaardige materie (afval), maar juist steeds complexere biologische structuren oplevert, komt door de zon. Die verschaft een voortdurende stroom nieuwe energie. Groene plantencellen vangen de stralen van de zon op om vervlogen materie te concentreren en te structureren. Het vermogen van planten om energie uit de zon te halen en deze om te zetten in chemische energie is het principe waar alle leven op is gebaseerd. Zo’n 3,5 miljard jaar was op deze manier sprake van evolutionaire groei. Mensen en dieren pasten zich aan de evenwichtige, cyclische patronen van de natuur aan. Zeer recent, in evolutietermen, veranderde de mens van richting. Materie werd gedumpt als zichtbaar of moleculair afval en niet meer (zoals in de 3,5 miljard jaar daarvoor) omgezet in grondstoffen. De cyclus werd doorbroken. De ontwikkeling was niet langer duurzaam.

Conclusie: willen we naar een meer duurzame ontwikkeling toewerken, dan moeten we de diverse kringlopen en levenscycli weer sluiten en nieuwe vormen.

Het is gemakzuchtig om er van uit te gaan dat dit sluiten van allerlei cycli iets is wat zich buiten ons zelf afspeelt. Een labyrint van ondoorzichtige, elkaar beïnvloedende systemen, ver buiten onze persoonlijke en collectieve invloedssferen. Als dat je overtuiging of instelling is, dan geloof je dus niet in de vrije wil van individuen en in het vermogen van mensen om, samen met anderen, veranderingen door te voeren. In het verleden is veelvuldig bewezen dat mensen wel degelijk in staat zijn om ontwikkelingen naar hun hand te zetten. Dat begint vaak op kleine schaal met experimenten van avant gardisten en groeit na veel proberen, mislukken en weer proberen uit tot een organische beweging in de gewenste richting. Over de gewenste richting is een communis opinio ontstaan, een gemeenschappelijk gevoel – common sense c.q. shared understanding – dat niet van bovenaf wordt opgelegd door regeringshoofden, burgemeesters en andere hoogwaardigheidsbekleders, maar dat van binnen uit groeit en uitstraalt naar anderen.

[1] Materials matter, ‘the premises of this book is quite simple. If we paid closer attention to the materials that we produce, we could pay less attention to the impacts of those materials once they are released to the environment and people are exposed to them.’, blz 2

[2] Idem, blz. 80.

[3] Materials Matter, blz. 4

[4] Materials Matter, blz. 13, 14: Most of today’s industrial materials are used with an incomplete understanding of their health and environmental effects.. Even if we had the data, the task of writing regulations for thousands of chemicals and monitoring and enforcing those regulations would be well beyond the means of any government. Instead we rely on a lot of good will among chemical users, a lot of concern over liability for chemical damage, a lot of professional denial, and a lot of just plain ignorance”.

[5] Materials Matter, Ken Geiser, vertaling auteurs

[6] Loesje is in 1983 opgericht als een vereniging die door middel van het verspreiden van affiches de wereld op z’n kop wil zetten. Zie: www.loesje.nl, 21 maart 2009

[7] Interface profileert zich sinds 1995 als een bedrijf dat zich, via concepten natural capitalism, cradle-to-cradle en natural step, wil ontwikkelen tot het eerste echt duurzame bedrijf in de wereld. Interface publiceert gegevens over voortgang maar die worden niet door onafhankelijke derden gecontroleerd. Zie www.interfacesustainability.com/metrics.html, mei 2008

[8] www.xerox.com/downloads/usa/en/x/Xerox_Global_Citizenship_Report_2007.pdf, pagina 41, . “Since 1991, remanufacturing and recycling have given new life to more then 2.8 million copiers, printers and multifunctional system, while diverting nearly two billion pounds of potential waste from landfills… 111 million pounds (50.000 metric tons) in 2006 alone”. Page 43 equipment returned to Xerox at end-of-life can be rebuilt to as-new performance specifications, reusing 70 – 90% of machine components (by weight). “we estimated that in 2006 energy savings from reused parts totaled six millions therms (170.000 megawatt hours) – enough energy to light more than 136.000 US homes for a year, mei 2008

[9] David Wann, Deep Design: pathways to a livable future, Island press, 1996, blz. 68