Delta-R; terugwinnen van metaal en batterijen uit afvalstromen

Inleiding

Na verbranding van afval in een afvalenergiecentrale (AEC) blijft bodemas over dat wordt gebruikt voor de fundering van wegen, ophogingen, geluids- en zichtwallen en steun- en afdeklagen bij stortplaatsen. Bodemas bevat echter gevaarlijke stoffen die kunnen leiden tot milieu- of gezondheidsschade. Het is belangrijk dat deze AEC-bodemas geschikt wordt gemaakt als secundaire bouwstof als alternatief voor bijvoorbeeld zand.

Waardevolle metalen en kwaliteit

Naast het belang van het maximaal terugwinnen van waardevolle metalen, is dit tevens van groot belang voor de kwaliteit van de overblijvende minerale fractie uit de bodemas (ca. 90%), zodat deze als secundaire bouwgrondstof toegepast kan worden. Metalen zijn in principe oneindig recyclebaar. Wetgeving die de belastingen op de aankoop van maagdelijke ertsen verhoogt, zal prijzen op de korte termijn verhogen. Immers, als de mijnbouwcapaciteiten verbeteren en de reserves daarom worden uitgebreid, zal dit voor altijd worden beheerst door de wet van de afnemende meeropbrengst. Uiteindelijk en onvermijdelijk zullen de prijzen van de materialen moeten stijgen, wat betekent dat de productiekosten zullen stijgen met alle bijbehorende zakelijke implicaties van dien.

Huidige uitdagingen in metaalrecycling

Momenteel is metaalrecycling veelal inefficiënt en onvoldoende ontwikkeld. Dit komt door een aantal factoren, waaronder de beschikbare recyclingtechnologie. Op dit moment is het proces van de verbranding van bodemas een analoog, tijdrovend, vuil en duur inline sorteerproces. Bovendien is het proces arbeidsintensief door handmatige laboratoriumtests en kampt de sector met personeelstekort.

Technologische beperkingen

De huidige stand van de techniek is niet in staat om kleinere fracties te sorteren, is nog steeds milieuvervuilend en niet 100% circulair. In de huidige procesketen wordt metaal uitgeselecteerd door ferromagnetische scheiding. Door een elektromagneet te gebruiken, kunnen ferromagnetische materialen eenvoudig uit normaal huisvuil gescheiden worden, c.q. kunnen ze makkelijk gescheiden worden vanuit bodemas. Voor niet-ferromagnetische metalen geldt dat zij in de basis niet zomaar gescheiden kunnen worden.

Circulaire productontwerpen

Zolang productontwerpen nog niet 100% circulair zijn, en materialen vervangen worden door materialen die gemakkelijker te recyclen en te verkrijgen zijn, zal geavanceerde sorteringstechnologie nodig zijn.

Probleem met batterijen

Een ander groot probleem in afvalstromen (o.a. van bodemas) is de aanwezigheid van batterijen; lithium-ion batterijen zijn in toenemende mate oorzaak van afvalbranden. In 2019 zijn er bij de leden van Vereniging Afvalbedrijven 317 branden gemeld. In 145 (46%) van die gevallen ligt de oorzaak in ‘ongewenste samenstelling’, wat wil zeggen dat materiaal, zoals een batterij, aanwezig is dat de brand heeft veroorzaakt. Onderzoek van EURIC wees uit dat van de 53 Europese bedrijven waar brand was uitgebroken in de keten van de inzameling en recycling van elektronische apparaten, door 49 bedrijven werd aangegeven dat beschadigde batterijen de oorzaak waren (waarvan 32 aangaven dat dit de hoofdoorzaak was). Volgens een inventarisatie van Aon Risk Solutions (2019) staan Li-ion batterijen als oorzaak op de 3e plaats bij oud-papier bedrijven en staan batterijen/accu’s als oorzaak op de eerste plaats bij metaalrecyclingbedrijven.

Doel van het project

Middels dit project wil het consortium de recyclingspercentages van metaal én batterijen vergroten, om zodoende zowel meer van de ‘onedele’ metalen, ‘speciale’ metalen als batterijen terug te winnen en daarmee bij te dragen aan de oplossing van bovenstaande geschetste problematiek. Bovendien draagt de recycling van het metaal in de bodemas bij aan een circulaire economie en een gezond stedelijk leven.

Technologie en samenwerking

De voorgestelde technologie is in nog tal van andere reststromen inzetbaar, zonder dat er aanpassingen in de technologie nodig zijn. Hierbij gaan we samenwerken met HERO’s, als een van de grootste opwerkers in de Benelux van AEC-bodemas, specialist in het winnen van metalen uit bodemas, die dienst wil doen als pilotlocatie en launching customer. Vervolgens zal worden opgeschaald naar andere markten en toepassingen.

Tijdlijn en prototype ontwikkeling

Het doel is om binnen 24 maanden high-tech prototypes (TRL7) te bouwen van een concept proceslijn, bestaande uit een industriële scanner en een (AI-gedreven) separator om metaalresten en batterijen te detecteren en te verwijderen uit afvalstromen. Een geavanceerde sensor boven een gerobotiseerde inline separator moet in staat zijn om onder relevante omstandigheden snelle metaalscheiding te realiseren. We gaan dit onder operationele omstandigheden testen en valideren en de machine gereed maken voor pilot-toepassing bij een launching customer.