Module 1 – Sustainable Materials
Management
Resource consumption & production
Wereldwijde materiaalconsumptie
- Materiaalproductie stijgt exponentieel door bevolkingsgroei, stijgende welvaart &
technologische evolutie
- Complexiteit materialen neemt toe (bv. elektronica met tientallen elementen)
- Historische verschuiving hernieuwbare naar niet-hernieuwbare materialen
Industrial Metabolism
- Economie functioneert als metabolisme dat grondstoffen & energie omzet in producten &
emissies & afval
- Belangrijke indicatoren:
o DMI (Direct Material Input)
o DMC (Direct Material Consumption)
o TMR (Total Material Requirement)
- Industriële systemen hebben input (resources, land, energie) & output (emissies, afval)
Materialen in de toekomst
- Verwachte stijging globale materiaalvraag: 79 Gt (2011) → 167 Gt (2060)
- Vooral metalen voor batterijen (Li, Co, Ni) stijgen sterk door elektrificatie
Resource scarcity & dependence
Absolute schaarste
- Static depletion index: R/P (reserves / jaarlijkse productie)
- Dynamic depletion index houdt rekening met groeipercentage r veel snellere uitputting
- Reserves groeien door betere prospectie, technologie & hogere prijzen
- Ore grades dalen hogere kosten, meer energie, meer milieu-impact
Structurele schaarste
- Sommige metalen = bijproducten (bv. In uit Zn-erts)
- Aanbod prijsinelastisch risico op tekorten
Economische schaarste
- Factoren die aanbod verstoren:
o Geopolitieke instabiliteit
o Concentratie productie (gemeten via HHI-index)
o Marktmacht grote mijnbedrijven
o Strategische voorraden
o Tijdsvertraging voor nieuwe mijnen
Schaarste van hernieuwbare bronnen
- Hernieuwbaar ≠ onbeperkt
- Maximum Sustainable Yield bepaalt hoeveel geoogst kan worden zonder ecosysteemschade
1
, Impact of materials
Algemene impact
- 50% wereldwijde broeikasgasemissies komt uit materialenbeheer
- Impactcategorieën:
o Klimaatverandering
o Toxiciteit
o Landgebruik
o Eutrofiëring
o Acidificatie
Impact van mijnbouw
- Grote hoeveelheden afval (tailings, overburden)
- Toxiciteit door chemicaliën (cyanide, zware metalen)
- Calamiteiten (bv. modderstromen, dam failures)
- Water- & energie-intensief
Kerninzichten module 1
- Materialenverbruik stijgt sneller dan recycling kan volgen
- Schaarste multidimensionaal: fysiek, economisch, geopolitiek
- Milieu-impact v materialen enorm & groeit verder
- Industriële systemen moeten bekeken worden via metabolisme & levenscyclusdenken
- Basis voor duurzame materialenstrategie ligt in efficiëntie, circulariteit & systeemdenken
Begrippenlijst
- Industrial metabolism: beschrijving materiaal- & energiestromen in economie
- Ore grade: conc metaal in erts
- HHI-index: maat voor marktconcentratie
- TMR/DMI/DMC: indicatoren voor materiaalgebruik
- Absolute vs. structurele vs. economische schaarste: versch dimensies grondstoffentekort
Examengerichte aandachtspunten
- Kunnen uitleggen waarom materiaalconsumptie exponentieel stijgt
- Begrijpen static vs. dynamic depletion
- HHI kunnen interpreteren
- Verschil tussen soorten schaarste
- Impact dalende ertskwaliteit
- Verband tussen materialen & klimaatimpact
Module 2 – Life Cycle
Assessment (LCA)
2
Management
Resource consumption & production
Wereldwijde materiaalconsumptie
- Materiaalproductie stijgt exponentieel door bevolkingsgroei, stijgende welvaart &
technologische evolutie
- Complexiteit materialen neemt toe (bv. elektronica met tientallen elementen)
- Historische verschuiving hernieuwbare naar niet-hernieuwbare materialen
Industrial Metabolism
- Economie functioneert als metabolisme dat grondstoffen & energie omzet in producten &
emissies & afval
- Belangrijke indicatoren:
o DMI (Direct Material Input)
o DMC (Direct Material Consumption)
o TMR (Total Material Requirement)
- Industriële systemen hebben input (resources, land, energie) & output (emissies, afval)
Materialen in de toekomst
- Verwachte stijging globale materiaalvraag: 79 Gt (2011) → 167 Gt (2060)
- Vooral metalen voor batterijen (Li, Co, Ni) stijgen sterk door elektrificatie
Resource scarcity & dependence
Absolute schaarste
- Static depletion index: R/P (reserves / jaarlijkse productie)
- Dynamic depletion index houdt rekening met groeipercentage r veel snellere uitputting
- Reserves groeien door betere prospectie, technologie & hogere prijzen
- Ore grades dalen hogere kosten, meer energie, meer milieu-impact
Structurele schaarste
- Sommige metalen = bijproducten (bv. In uit Zn-erts)
- Aanbod prijsinelastisch risico op tekorten
Economische schaarste
- Factoren die aanbod verstoren:
o Geopolitieke instabiliteit
o Concentratie productie (gemeten via HHI-index)
o Marktmacht grote mijnbedrijven
o Strategische voorraden
o Tijdsvertraging voor nieuwe mijnen
Schaarste van hernieuwbare bronnen
- Hernieuwbaar ≠ onbeperkt
- Maximum Sustainable Yield bepaalt hoeveel geoogst kan worden zonder ecosysteemschade
1
, Impact of materials
Algemene impact
- 50% wereldwijde broeikasgasemissies komt uit materialenbeheer
- Impactcategorieën:
o Klimaatverandering
o Toxiciteit
o Landgebruik
o Eutrofiëring
o Acidificatie
Impact van mijnbouw
- Grote hoeveelheden afval (tailings, overburden)
- Toxiciteit door chemicaliën (cyanide, zware metalen)
- Calamiteiten (bv. modderstromen, dam failures)
- Water- & energie-intensief
Kerninzichten module 1
- Materialenverbruik stijgt sneller dan recycling kan volgen
- Schaarste multidimensionaal: fysiek, economisch, geopolitiek
- Milieu-impact v materialen enorm & groeit verder
- Industriële systemen moeten bekeken worden via metabolisme & levenscyclusdenken
- Basis voor duurzame materialenstrategie ligt in efficiëntie, circulariteit & systeemdenken
Begrippenlijst
- Industrial metabolism: beschrijving materiaal- & energiestromen in economie
- Ore grade: conc metaal in erts
- HHI-index: maat voor marktconcentratie
- TMR/DMI/DMC: indicatoren voor materiaalgebruik
- Absolute vs. structurele vs. economische schaarste: versch dimensies grondstoffentekort
Examengerichte aandachtspunten
- Kunnen uitleggen waarom materiaalconsumptie exponentieel stijgt
- Begrijpen static vs. dynamic depletion
- HHI kunnen interpreteren
- Verschil tussen soorten schaarste
- Impact dalende ertskwaliteit
- Verband tussen materialen & klimaatimpact
Module 2 – Life Cycle
Assessment (LCA)
2
