De materialentransitie

Voorwoord 9

1 Inleiding 17
1.1 De behoefte aan materialen 17
1.2 Materialen en broeikasgassen 18
1.3 Materialen in allerlei soorten 20
1.4 Materialen en materialentransitie 22
1.5 De bijdrage van materialen aan het klimaatprobleem 23
1.6 Bevolkingsgroei en rijkdom 26
1.7 Over dit boek 30

2 De geschiedenis van materialen 33
2.1 Inleiding 33
2.2 Vanaf prehistorie tot industriële revolutie 34
2.3 De industriële revolutie, 1760-1850 39
2.4 De steenkooleeuw, 1850-1950 43
2.4.1 De ontwikkeling van wetenschap en techniek 43
2.4.2 De ontwikkeling van de consumentenmarkt 45
2.4.3 Nieuwe bouwstenen en materialen 47
2.4.4 Materialen vanuit groene grondstoffen 48
2.4.5 Materialen vanuit steenkool 49
2.4.6 De opkomst van aardgas en aardolie 52
2.4.7 Het ontstaan van de petrochemie 56
2.4.8 Olefines uit de stoomkraker 58
2.4.9 In en na de Tweede Wereldoorlog, een overgangstijd 60
2.5 De aardolie-eeuw, 1950-heden 62
2.5.1 De petrochemie vanaf 1950 64
2.5.2 De rol van aardgas in de aardolie-eeuw 70
2.5.3 De rol van steenkool in de aardolie-eeuw 70
2.5.4 De rol van groene voedingen in de aardolie-eeuw 71
2.6 De materialenontwikkelingen buiten de petrochemie 73
2.6.1 Kalksteen 73
2.6.2 Metalen 74
2.6.3 Hout en ontbossing 77
2.6.4 Natuurlijke vezels 80
2.7 Winning van grondstoffen 80
2.8 Afval en recycling 82
2.9 Fossiele brandstoffen en economie 87

3 Grenzen aan de materialengroei 91
3.1 Inleiding 91
3.2 Meer behoefte aan materialen 91
3.3 Uitputting van grondstoffen 93
3.4 Peak oil 94
3.5 De beschikbaarheid van grond 96
3.6 Economische groei en duurzaamheid 104
3.7 Welvaart en welzijn 105
3.8 Recente cijfers 106

4 Oplossingsrichtingen 109

5 Afval en recycling 115
5.1 De afvalhiërarchie 116
5.2 Preventie 120
5.3 Hergebruik van producten 122
5.4 Inzameling van afval 123
5.5 Mechanische recycling 125
5.6 Chemische recycling 129
5.7 Verbranding 130
5.8 Storten 131

6 Groene producten 133
6.1 Groene voedingen 134
6.2 Biotechnologie 135
6.3 Nieuwe bouwstenen 137
6.4 Biologische en chemische routes 138

7 CO2 als voeding 141
7.1 CO2 vangen: Carbon Capture and Storage (CCS) 141
7.2 CO2 als product 144
7.3 CO2 als grondstof 144

8 Certificering 147
8.1 Productieketens 147
8.2 Eigenschappen van producten 149
8.3 CO2-compensatie 149

9 Techniek 151
9.1 Verhogen van de efficiëntie van bestaande processen 151
9.2 Duurzame processen en producten 152
9.2.1 Duurzame petrochemie 153
9.2.2 Biologische afbreekbaarheid 155
9.3 Afval en recycling 157
9.4 Gebruik van hernieuwbare energie 158
9.4.1 Hogetemperatuurwarmte 158
9.4.2 Elektrificatie 158
9.4.3 Groene waterstof 159
9.5 Transitieprocessen per industrie 161
9.5.1 De koolstofindustrie 161
9.5.2 De metaalindustrie 164
9.5.3 De cementindustrie 166

10 Economie 167
10.1 CO2-beprijzing 167
10.2 Andere acties 169

11 Gedrag 171
11.1 De consument 172
11.2 De producent 176
11.3 De overheid 177

12 Slot 183
Verwijzingen 185

Bijlagen 189
Bijlage 1 Anorganische hulpstoffen in de chemie (1760-1950) 190
Bijlage 2 Elektriciteit in de steenkooleeuw 194
Bijlage 3 Nieuwe koolstofhoudende materialen in de steenkooleeuw 196
Bijlage 4 Toepassingen van groene voedingen in de steenkooleeuw 198
Bijlage 5 Toepassing van steenkool als grondstof in de steenkooleeuw 203
Bijlage 6 Petrochemische producten uit aardgas 211
Bijlage 7 De eerste petrochemische producten (voor 1950) 214
Bijlage 8 Overzicht van de huidige, grote petrochemische materialen 218
Bijlage 9 Waardeketens op basis van de nieuwe base chemicals van
de petrochemie (vanaf 1950) 228
Bijlage 10 Chemische routes voor de omzetting van groene voedingen 243

8 Inhoud
Bijlage 11 Biologische routes voor de omzetting van groene voedingen 256
Bijlage 12 Overzicht van belangrijke metalen 265
Bijlage 13 Eindigheid van grondstoffen voor materialen 267
Bijlage 14 De huidige productie van grondstoffen en producten, inclusief de bijbehorende CO2-productie 269
Bijlage 15 Groene voedingen voor materialen 271
Bijlage 16 Mechanische recycling 276
Bijlage 17 Chemische recycling 282
Bijlage 18 Groene waterstof 289
Bijlage 19 CO2 – opslag en grondstof 296

Appendix 1 Woordenlijst 299
Appendix 2 Afkortingen 302
Appendix 3 Eenheden 308

Levensloop 309