Aluminium recyclen kan zonder bijeffecten

Recycling van aluminium is erg duurzaam ten opzichte van de energie-intensieve productie uit primair aluminium. Bedrijven recyclen aluminium dan ook al geruime tijd. Toch heeft gerecycled aluminium een slechte reputatie met betrekking tot kleurverschillen, corrosie of vlekjes. Uit onderzoek blijkt nu dat dit soort problemen makkelijk te voorkomen zijn door het slim legeren van aluminium.

Door Joop van Vlerken

“Het recyclen van aluminium is niet lastig of moeilijk en het kost maar 5% van de energie die nodig is om nieuw aluminium te produceren. Het wordt ook veel gedaan. Men zegt wel eens dat 98% van het geproduceerde aluminium nog steeds in actieve dienst is.” Met deze woorden benadrukt Egbert Stremmelaar, directeur van de Vereniging Industrieel Oppervlaktebehandeling Nederland (Vereniging ION), dat recycling van aluminium veel oplevert. Maar hoewel de recycling van aluminium erg duurzaam is, heeft die nog steeds last van negatieve connotaties, vertelt Alexander Lutz, postdoctoraal onderzoeker aan de Vrije Universiteit Brussel. “Als er fouten optreden bij producten die uit gerecycled aluminium bestaan, wordt vaak direct naar de bron van het aluminium gekeken, zonder ook maar één moment naar andere processen in de productieketen te kijken.”

Reststromen
Dat het loont om aluminium te recyclen blijkt uit onderzoek van een internationaal consortium van bedrijven, de TU Delft en de Vrije Universiteit Brussel. Lutz legt uit wat het onderzoek inhoudt: “We hebben onderzoek gedaan samen met aluminiumverwerker E-Max naar aluminium profielen voor kozijnen. Zij gebruiken de reststromen van aluminium kozijnen opnieuw in het productieproces. Dus je sloopt een gebouw, haalt de kozijnen eruit en gebruikt die opnieuw.” Uit het onderzoek blijkt dat gerecycled aluminium even goed kan zijn als nieuw gewonnen aluminium. Lutz: “In sommige gevallen heeft het zelfs betere mechanische eigenschappen dan de minder duurzame standaardlegering uit primair aluminium. Zorgvuldig geproduceerd gerecycled aluminium heeft net zoveel kwaliteit als aluminium dat uit aluminiumerts wordt gewonnen, maar heeft een veel lagere CO2-voetafdruk. Een legering met een te veel of te weinig aan bepaalde elementen leidt in beide gevallen tot problemen.”

Bij recycling wordt nu alles op een hoop gegooid en hergebruikt. Overwogen wordt echter om aluminium in meerdere stromen te gaan inzamelen, zodat bekend is dat er niet te veel verstorende elementen in zitten. Maar dat betekent wel dat afvalverwerkers straks verschillende stromen aluminium moeten scheiden.

Spoorelementen
Dimitri Fotij, CEO van E-Max, vertelt dat sommige spoorelementen de aluminiumverbinding sterker kunnen maken. “Het klopt dat het aluminium hierdoor harder wordt, maar de oppervlakte-eigenschappen kunnen wel negatief beïnvloed worden. Ook daar is echter iets aan te doen.” Lutz bevestigt dat verhoogde concentraties van spoorelementen in gerecycled aluminium bijgestuurd kunnen worden. “We hebben onderzocht hoe we tegen of zelfs soms over de limieten heen kunnen gaan met bepaalde elementen in de aluminiumlegering zonder dat het de eigenschappen negatief beïnvloedt. We kwamen er bijvoorbeeld achter dat te veel zink in de legering vlekken kan geven. Maar dat is weer te compenseren door het toevoegen van koper.”

Ketenoplossingen
Vereniging ION neemt deel in het onderzoek, omdat bij het recyclen van aluminium de hele keten betrokken moet worden. Stremmelaar: “De hele keten van producent tot coater moet gemobiliseerd worden om vreemde elementen uit het aluminium te houden. Als een producent een stapje overslaat in het proces kan dat effect hebben op de coatbaarheid van het materiaal. Nu wordt de industrie in de oppervlaktebehandeling nog vaak aangesproken op problemen met aluminium. Bijvoorbeeld als coatings of verf niet goed hechten op aluminium. Maar het ligt vaak aan de samenstelling van het aluminium.”

Apart recyclen
Stremmelaar vertelt dat voor diverse toepassingen andere aluminium-series gebruikt worden. “Voor architecturale toepassingen gebruiken we andere legeringen dan voor koffiecups. Bij recycling wordt nu alles op een hoop gegooid en hergebruikt. We neigen er steeds meer naar om aluminium in meerdere stromen te gaan inzamelen, zodat we weten dat er niet te veel verstorende elementen in zitten. Maar dat betekent wel dat afvalverwerkers straks verschillende stromen aluminium moeten scheiden en die verschillende series ook moeten herkennen.” Als de verhoudingen in de legering niet kloppen, kan dat volgens Stremmelaar een negatief effect hebben op de hechting. “Als een legering tien koperatomen bevat, moeten die homogeen in de legering zitten. Als ze geclusterd zijn en je gaat vervolgens coaten, kan het mis gaan. De coating hecht dan bijvoorbeeld niet goed of bij het anodiseren ontstaan vlekken op het materiaal.” Om die basiskwaliteit te kunnen garanderen, kan een materiaalpaspoort een oplossing zijn, meent Stremmelaar. “Het is voor elke stap in het proces belangrijk dat de bewerking op de goede manier gebeurt. Als de kwaliteit lijdt onder onbekende processtappen, valt uiteindelijk de vraag weg. Maar maatregelen hebben alleen zin als het wereldwijd opgepakt wordt. Het heeft geen zin om dit alleen in Europees verband te doen.”

Bijsturen
Het is van groot belang dat de aluminiumlegering goed in elkaar zit, stelt Lutz. “Dan geeft het materiaal geen problemen. Maar dan moet wel iedereen in de procesketen goed zijn werk doen.” Dat vindt ook Fotij van E-Max. “We kunnen de legering makkelijk bijsturen, waardoor de nevenwerkingen worden geneutraliseerd. In aluminium komen de spoorelementen ijzer, koper, zink en mangaan voor. Als deze in de juiste verhoudingen voorkomen, blijft de aluminiumlegering goed. Je kunt daar dus mee spelen. Dat hebben we onderzocht samen met de TU Delft en de Vrije Universiteit Brussel. De resultaten gaan we nu delen met de Europese aluminiumindustrie.” De eventuele problemen die kunnen ontstaan door spoorelementen zijn goed op te lossen, vertelt Fotij. “Wij kunnen dus zelf sturen op betere verhoudingen, maar ook verderop in de keten bij de coaters kunnen ze maatregelen nemen.”

Processen aanpassen
E-Max loopt voorop in het onderzoek naar het toepassen van gerecycled aluminium, maar is geen grote speler in de aluminiummarkt. Fotij: “We kunnen juist goed onderzoek doen, omdat we binnen ons bedrijf flexibeler processen kunnen aanpassen dan grote bedrijven dat kunnen. Daarnaast kennen we onze klanten goed en kunnen we hen bij het onderzoek betrekken. En die willen ook graag met ons meedenken, want ook zij zien het belang van het toepassen van gerecycled aluminium. Ze zijn ook bereid om hun eigen processen aan te passen, zodat ze nog beter met gerecycled aluminium kunnen werken.”

Veel duurzamer
Voor de economische winst hoeft een producent vooralsnog niet over te stappen naar gerecycled aluminium, legt Lutz uit. “Aluminium schroot heeft een hoge restwaarde, omdat het zo recyclevriendelijk is en de verwerkers weten dat. Je moet het gerecyclede aluminium dan ook vooral zien als een nieuwe grondstof, naast de andere aluminiumstromen die bijvoorbeeld uit China of Australië komen. Maar het is veel duurzamer en je hoeft het niet de halve wereld over te slepen.”

Kennisplein Grondstoffen
Bedrijven die actief zijn in de metaal- of maakindustrie, krijgen steeds vaker te maken met schaarste van grondstoffen. Hoe kun je als ondernemer hiermee omgaan en waar haal je in toekomst je grondstoffen op? Op de onlangs gestarte website Kennisplein Grondstoffen is hiervoor meer informatie te vinden. Zo is op deze site de Grondstoffenscanner te vinden, die ondernemers in metaal- en maakindustrie helpen om de kritische grondstoffen in hun producten op te zoeken. Het levert een overzicht op met specifieke karakteristieken van de grondstof. De ondernemer krijgt inzicht in de omvang van de wereldproductie, prijsfluctuaties, maar ook in risico’s, zoals exportrestricties, lage stabiliteit van bronlanden, milieu-impact en impact op biodiversiteit. Daarnaast is op het Kennisplein Grondstoffen meer informatie over de circulaire economie in de metaal- en maakindustrie te vinden.