De circulaire economie – het nieuwste toverwoord in de duurzaamheidsdiscussie – belooft economische voorspoed zonder roofbouw of afval. Maar de wetenschap is niet onder de indruk. De circulaire economie focust op een erg klein deel van de grondstoffencyclus en houdt geen rekening met de wetten van de thermodynamica.

(Door Kris De Decker, oorspronkelijk verschenen op Lowtech Magazine op 23 juli 2018)

De circulaire economie – het nieuwste toverwoord in de duurzaamheidsdiscussie – belooft economische voorspoed zonder roofbouw of afval. Maar de wetenschap is niet onder de indruk. De circulaire economie focust op een erg klein deel van de grondstoffencyclus en houdt geen rekening met de wetten van de thermodynamica.

De circulaire economie (of kringloopeconomie) is voor veel overheden, instellingen, bedrijven en milieuorganisaties onderdeel geworden van de ambitie om de uitstoot van broeikasgassen te verlagen. In de circulaire economie worden geen nieuwe grondstoffen gedolven en geen afval geproduceerd, omdat grondstoffen steeds opnieuw worden gebruikt.

De klemtoon ligt op recyclage, mede mogelijk gemaakt door producten zo te ontwerpen dat ze makkelijk uit elkaar kunnen worden gehaald. Er is ook aandacht voor een “andere consumptiecultuur”. In de kringloopeconomie hebben we niet langer producten in eigendom, maar in bruikleen. Het idee is dat producenten op die manier gestimuleerd worden om de levensduur van hun producten te verlengen.

In Nederland en Vlaanderen is het idee van de circulaire economie onder de aandacht gebracht door het populaire boek “Material Matters”, geschreven door Thomas Rau en Sabine Overhuber. Ze stellen de kringloopeconomie voor als een “alternatief voor onze roofbouwmaatschappij”. Het enthousiasme voor de circulaire economie wordt echter niet gedeeld door wetenschappers, die zich erg kritisch uitlaten.

Verschillende recente studies noemen het een “geïdealiseerde visie”, een “samenraapsel van diverse ideeën uit verschillende domeinen”, of een “vaag idee” gebaseerd op “pseudo-wetenschappelijke concepten”.


Probleem 1: Moderne producten zijn complex

Een kringloopeconomie is niets nieuws. Voor de Industriële Revolutie werden bijna alle afvalstoffen opnieuw gebruikt of aan de natuur teruggegeven. Zo werd papier gemaakt van oude kleren, werd voedselafval aan de kippen en de varkens gevoerd, en werden nieuwe gebouwen opgetrokken uit de restanten van oude gebouwen.

Het verschil tussen toen en nu zijn de gebruikte grondstoffen. Voor de Industriële Revolutie werd bijna alles gemaakt uit materialen die ofwel biologisch afbreekbaar waren – zoals hout, riet of vlas – ofwel eenvoudig te recycleren of opnieuw te gebruiken waren – zoals ijzer of baksteen.

Moderne producten bestaan echter uit een veel grotere diversiteit aan (nieuwe) materialen, die meestal niet biologisch afbreekbaar zijn en ook slecht te recycleren zijn. Hoe complexer een product, hoe meer stappen en bewerkingen een recyclageproces ondergaat. In elke fase van dit proces gaan er grondstoffen verloren. Bovendien zit het grondstoffenverbruik steeds meer in het productieproces en steeds minder in de productie van de primaire materialen, zodat recyclage van het eindproduct maar een deel van de input kan recupereren.

Dat is de eerste deuk in de geloofwaardigheid van de circulaire economie: het recyclageproces van moderne producten is verre van 100% efficiënt. Een recent onderzoek naar een modulaire Fairphone 2 – een mobiele telefoon die met het oog op recyclage en een langere levensduur is ontworpen – laat zien dat het gebruik van kunststoffen, microchips en batterijen het idee van een circulaire economie volledig ondergraaft. Slechts 30% van de gebruikte grondstoffen in de FairPhone 2 kunnen worden gerecupereerd. Voor LED-verlichting werd een vergelijkbaar resultaat opgetekend.

De lage efficiëntie van het recyclageproces is op zich voldoende om het concept van een moderne kringloopeconomie onderuit te halen: het verlies van grondstoffen tijdens de recyclage moet altijd weer worden gecompenseerd door nieuwe roofbouw op de planeet.


Probleem 2: Hoe recycleer je energie?

Een tweede deuk in de geloofwaardigheid van de circulaire economie is het feit dat 20% van de grondstoffen fossiele brandstoffen zijn. Meer dan 98% daarvan wordt ingezet als energiebron en kan niet worden hergebruikt of gerecycleerd. Bij verbranding worden fossiele brandstoffen omgezet in CO2- en andere emissies – afval dus.

Hooguit kan de restwarmte van bijvoorbeeld het produceren van elektriciteit ingezet worden om andere warmtebronnen te vervangen. Maar dat is “downcycling” in plaats van “recycling” – het is bijvoorbeeld onmogelijk om met de restwarmte van de ene auto een andere auto aan te drijven.

Daarbij kost recyclage van grondstoffen ook energie, zowel voor het recyclageproces als voor het transporteren van gerecycleerde en te recycleren materialen. Ook die gebruikte energiebronnen moeten worden gecompenseerd door het ontginnen van nieuwe energiebronnen – geen kringloop dus.

Uiteraard hebben de supporters van de kringloopeconomie hier een antwoord op: we schakelen over naar 100% hernieuwbare energie. Maar daarmee is de cirkel nog steeds niet rond: voor de bouw en regelmatige vervanging van hernieuwbare energiecentrales en de bijhorende infrastructuur zijn ook veel grondstoffen nodig (energie + materialen).

Hernieuwbare energiecentrales maken bovendien gebruik van moeilijk te recycleren materialen. Zonnepanelen, windturbines en lithium-ion batterijen worden dan ook niet gerecycleerd.


Probleem 3: Input overtreft output

De derde deuk in de geloofwaardigheid van de circulaire economie is de grootste: het gebruik van grondstoffen – zowel energie als materialen – blijft jaar na jaar stijgen. Het grondstoffenverbruik vertienvoudigde van 7 Gigaton in 1900 tot 62 Gigaton in 2005 en tot 78 Gigaton in 2010. Dat komt overeen met een gemiddelde stijging van ongeveer 3% per jaar.

Groei maakt een circulaire economie onmogelijk, zelfs al zouden alle grondstoffen worden gerecycleerd en alle recyclageprocessen 100% efficient zijn. De hoeveelheid afgedankte grondstoffen die in aanmerking komt voor recyclage zal namelijk altijd kleiner zijn dan de benodigde hoeveelheid grondstoffen. Om dat te compenseren, moet er telkens opnieuw roofbouw worden gepleegd. Zolang het grondstoffenverbruik toeneemt, kan de kringloop onmogelijk gesloten worden.

Het verschil tussen vraag en aanbod is veel groter dan je zou denken. Als we naar de volledige grondstoffencyclus kijken, zoals een studie uit 2015 voor het referentiejaar 2005 deed, dan wordt duidelijk dat de circulaire economie de aandacht richt op een heel klein deel van die cyclus, en daardoor de essentie mist. Een aanzienlijk deel van alle grondstoffen – ongeveer een derde van het totaal – worden noch gerecycleerd, noch verbrand of gestort: ze worden geaccumuleerd in gebouwen, infrastructuur en consumentengoederen.


Accumulatie van grondstoffen

In 2005 werden er wereldwijd 62 gigaton grondstoffen gebruikt. Na aftrek van energiebronnen (fossiele brandstoffen + biomassa) en afval uit de mijnbouw blijven 30 Gt grondstoffen over voor gebruik als materiaal. Hiervan werd 4 Gt materialen gebruikt voor het maken van producten die minder dan een jaar meegaan (wegwerpproducten). De andere 26 Gt werd geaccumuleerd in gebouwen, infrastructuur en consumentengoederen die langer dan een jaar meegaan.

In datzelfde jaar werden 9 Gt van die voorraden afgedankt, wat betekent dat de “stocks” aan materieel kapitaal in 2005 met 17 Gt aangroeide. Ter vergelijking: de totale afvalstroom die in 2005 in aanmerking kwam voor recyclage was slechts 13 Gt (4 Gt afgedankte wegwerpproducten en 9 Gt afgedankte voorraden), waarvan een derde (4 Gt) effectief gerecycleerd wordt.

Slechts 9 Gt werd gestort, verbrand of gedumpt – en het is die 9 Gt waar de circulaire economie op focust. Maar zelfs als dat allemaal gerecycleerd zou worden, en de recyclageprocessen 100% efficient zouden zijn, kan daarmee nooit de kringloop worden gesloten: er zijn namelijk 30 Gt materialen en 63 Gt grondstoffen nodig.

Zolang we grondstoffen blijven accumuleren, is het sluiten van de grondstoffencyclus een illusie, zelfs voor materialen die in principe goed te recycleren zijn. Zo kan het gerecycleerde metaal slechts aan 36% van de jaarlijkse vraag naar nieuwe metalen voldoen, ook al heeft metaal relatief hoge recyclingspercentages van ongeveer 70%. We stoppen nog altijd veel meer grondstoffen in het systeem dan er voor recyclage beschikbaar komen – en dus zijn er simpelweg niet genoeg gerecycleerde grondstoffen om de roofbouw te stoppen.


Het ware gelaat van de kringloopeconomie

Een bewuster gebruik van grondstoffen is uiteraard een prima idee. Maar daarvoor is meer nodig dan recyclage. Aangezien 71% van alle grondstoffen niet in aanmerking komen voor recyclage (44% energiebronnen en 27% toevoegingen aan stocks) zit er voor deze fracties niet anders op dan het gebruik ervan te verlagen.

Een circulaire economie vereist dus dat we minder fossiele brandstoffen gebruiken (wat niet hetzelfde is als meer hernieuwbare energiebronnen verbruiken), en dat we minder grondstoffen accumuleren in kapitaalgoederen. We moeten dus vooral minder spullen gaan maken: minder auto’s, minder computers, en minder gebouwen.

Het is zeer onwaarschijnlijk dat de voorstanders van de kringloopeconomie zich achter deze bijkomende voorwaarden zullen scharen. Het concept van de circulaire economie is er net op gericht om duurzaamheid te verzoenen met economische groei – met andere woorden: meer auto’s, meer computers, en meer gebouwen.

Zelfs de beperkte doelstelling die de circulaire economie zich stelt – volledige recyclage van een minderheid aan grondstoffen – vereist een extra voorwaarde die kringloopdenkers wellicht niet goedkeuren: dat we alles opnieuw uit hout en eenvoudige metalen gaan bouwen, zonder het gebruik van kunststoffen, halfgeleiders, lithium-ion batterijen of composietmaterialen.

Referenties:
- Haas, Willi, et al. “How circular is the global economy?: An assessment of material flows, waste production, and recycling in the European Union and the world in 2005.” Journal of Industrial Ecology 19.5 (2015): 765-777.
- Murray, Alan, Keith Skene, and Kathryn Haynes. “The circular economy: An interdisciplinary exploration of the concept and application in a global context.” Journal of Business Ethics 140.3 (2017): 369-380.
- Gregson, Nicky, et al. “Interrogating the circular economy: the moral economy of resource recovery in the EU.” Economy and Society 44.2 (2015): 218-243.
- Krausmann, Fridolin, et al. “Global socioeconomic material stocks rise 23-fold over the 20th century and require half of annual resource use.” Proceedings of the National Academy of Sciences (2017): 201613773.
- Korhonen, Jouni, Antero Honkasalo, and Jyri Seppälä. “Circular economy: the concept and its limitations.” Ecological economics 143 (2018): 37-46.
- Fellner, Johann, et al. “Present potentials and limitations of a circular economy with respect to primary raw material demand.” Journal of Industrial Ecology 21.3 (2017): 494-496.
- Reuter, Markus A., Antoinette van Schaik, and Miquel Ballester. “Limits of the Circular Economy: Fairphone Modular Design Pushing the Limits.” 2018
- Reuter, M. A., and A. Van Schaik. “Product-Centric Simulation-based design for recycling: case of LED lamp recycling.” Journal of Sustainable Metallurgy 1.1 (2015): 4-28.
- Reuter, Markus A., Antoinette van Schaik, and Johannes Gediga. “Simulation-based design for resource efficiency of metal production and recycling systems: Cases-copper production and recycling, e-waste (LED lamps) and nickel pig iron.” The International Journal of Life Cycle Assessment 20.5 (2015): 671-693.