Scheiden en zuiveren voor hergebruik

Kringlopen sluiten, meer materiaal op een kwalitatief hoogwaardige manier hergebruiken, geen mineralen verspillen. Hergebruik is nodig om de aarde leefbaar te houden. Gulden Yilmaz van Wageningen Food & Biobased Research licht graag toe hoe zij en haar collega’s dat vanuit hun expertise mogelijk helpen maken.

Scheiden en zuiveren zijn de twee centrale termen in haar verhaal. Yilmaz en haar collega’s werken met complexe mengsels als afvalwater, mest, slib, pulp, gft en gewasresten, maar kunnen ook granen en gras zodanig bewerken dat deze bredere toepassingen krijgen. Wat ze feitelijk doen is technieken ontwikkelen en combineren om zo efficiënt en goedkoop mogelijk waardevolle bestanddelen en stoorzenders uit biomassa te halen; recycling van de bovenste plank.

Die mengsels kun je zien als bouwwerken van veel verschillende legoblokjes. Uit het ene wil je bijvoorbeeld alleen de blauwe tweetjes, uit de ander haal je liefst de grote witte en groene stenen.

“Als consument en industrie het willen, kunnen we snel veel duurzamer gaan produceren”

Gulden Yilmaz, programmamanager bioraffinage

Deel deze quote:

Afvalwaterzuivering

In Nederland is er sinds de jaren zestig van de vorige eeuw aandacht voor afvalwater. In de loop van de twintigste eeuw had de vervuiling van het oppervlaktewater ernstige vormen aangenomen. Vissen stierven en verdwenen uit rivieren, er dreef schuim op het water en het stonk soms vreselijk. Vanaf 1970 kwamen er zuiveringsschappen, rioolwaterzuiveringsinstallaties en werd het lozen van veel stoffen aan banden gelegd.

Verontreinigingen

Bij de ongewenste stoffen in mengsels als afvalwater en biomassa die het product verder onbruikbaar (een reststroom) maken, kun je denken aan verontreinigingen zoals medicijnresten en gewasbeschermingsmiddelen. Voor de glastuinbouw is bijvoorbeeld waterzuivering belangrijk. Onderzoekers werken daarvoor aan een soort theezakje dat bepaalde gewasbeschermingsmiddelen op kan nemen (adsorptie). Het kan middenin een afvoerpijp hangen en zo de stoffen eruit hengelen.

Een ander voorbeeld is het verwijderen van ziekmakende bacteriën uit het water dat groenten tijdens de teelt krijgen (gietwater). Met een groot aantal bedrijven, waaronder boeren, groenteverwerkers en leveranciers van watertechnologie en beregeningsapparatuur, ontwikkelen WUR-onderzoekers oplossingen om bijvoorbeeld veilig slootwater te gebruiken voor verse groenten zoals sla.

De zogeheten stoorstoffen kunnen ook zouten of suikers zijn. Bijvoorbeeld zout uit zeewater, om er zo drinkwater van te maken; zout uit industrieel afvalwater voor hergebruik ervan; of overtollig zout of suiker uit voedingsmiddelen waardoor ze gezonder worden.

Waardevolle stoffen

Ook terugwinning van waardevolle stoffen is mogelijk geworden. Bijvoorbeeld mineralen (waaronder fosfaat), eiwitten, koolhydraten (suikers en zetmeel), vezels, vitamines, kleurstoffen, ammoniak en schoon water. ‘Zo worden het nieuwe grondstoffen’, zegt Yilmaz, programmamanager bioraffinage. Daarnaast zijn schoon water en duurzame productie en consumptie Sustainable Development Goals (SDG’s).

Win-winsituatie

‘We zoeken ook naar win-winsituaties’, vertelt Yilmaz. ‘Zo hebben we een agrarische reststroom die als veevoer kon dienen, verbeterd door er suikers uit te halen. Het veevoer kreeg hierdoor een hoger eiwitgehalte en werd van betere kwaliteit voor de koeien. De suikers konden weer voor iets anders gebruikt worden. Zo kun je grondstoffen efficiënt gebruiken voor maximale waardecreatie.’

Dat geldt ook bij het terugwinnen van ammoniak uit afvalwater. De stof is schadelijk voor het milieu, maar vormt de basis voor kunstmestproductie voor de landbouw. Wageningse onderzoekers werken aan circulariteit door het terugwinnen van dit afval-ammoniak via membraantechnologie, waardoor het rechtstreeks te gebruiken wordt voor kunstmest.

Belemmeringen

Technisch is het nog niet altijd mogelijk om de kringloop goed te sluiten. Maar doordat WUR werkt aan nieuwe technieken groeien de mogelijkheden en toepassingen. De crux zit vaak nog in de kosten. Bewerkingstechnieken breken vooralsnog pas door als ze rendabel zijn, door de waarde van wat je eruit hengelt (zoals suikers) of van wat er overblijft (goed veevoer, schoon water). ‘De kosten houden nu toepassing nog vaak tegen’, zegt Yilmaz, ‘en belemmert zo de overgang naar een circulaire economie waarin we zo efficiënt mogelijk met grondstoffen omgaan.’

Schaarste

Voor sommige stoffen zou terugwinning al als urgent mogen worden gezien. Neem fosfaat. Dieren, planten en mensen kunnen niet zonder. ‘In Nederland mogen we dan nog een fosfaatoverschot hebben, in andere delen van de wereld wordt het tekort aan fosfaat al gevoeld’, zegt Yilmaz. ‘Het is een mineraal waar we zuinig op moeten zijn. De fosfaatmijnen zijn eindig.’ Daarnaast vervuilt het nu ons oppervlakte- en grondwater en tast het de biodiversiteit aan.

Terugkomend op de legostenen, liggen er nog twee andere vragen open. Wat als de hergebruikte legosteentjes net iets duurder zijn dan de nieuwe? Wil je het product dat ermee gemaakt is en dus iets duurder is, dan nog wel kopen? En maakt het je nog wat uit waar de legostenen uit zijn gehaald? ‘Als consument en industrie het willen, kunnen we snel veel duurzamer gaan produceren’, aldus Yilmaz.