Case study afvalhout

Materiaalkeuze is een belangrijk onderdeel in het ontwerpproces. Wanneer er een duurzame keuze wordt gemaakt betreffende materiaal, wordt er niet alleen gekeken naar de samenstelling, behandeling en herkomst van het materiaal maar ook hoe het verwerkt wordt na gebruik. Dus van productiefase, tot gebruikersfase tot afvalfase. Hout wordt zelden toegepast in de applicaties die we ontwerpen, maar het wordt wel veel gebruikt bij transport van onze machines. Het leek ons daarom interessant om te onderzoeken hoe het eigenlijk met de afvalstromen van hout staat.

Per jaar is er op Europees niveau ongeveer 13,8 miljoen ton aan afvalhout te verwerken

Sinds 2015 is op internationaal niveau het aanbod van afvalhout groter dan de vraag [1]. Afvalverwerkingsbedrijven hebben een overschot aan afvalhout en zijn gedwongen om kosten in rekening te brengen voor de inname van afvalhout. Voor 2015 werd in Nederland afvalhout door de meeste verwerkers ingenomen zonder kosten. Sinds 2015 betaalt een bedrijf per ton afvalhout € 15,- tot 90,- euro aan de afvalverwerker [2].

95% van alle houtproducten in omloop betreft pallethout [3]. Voor pallets die voldoen aan de EPAL-normering is een breed scala aan bedrijven die gebruikte europallets innemen, repareren en doorverkopen. Statiegeldovereenkomsten tussen handelaar en gebruiker komen veel voor. Pallets die niet voldoen aan de EPAL-normering kunnen na gebruik alleen ingeleverd worden bij afvalverwerkers.

Op Europees niveau worden een half miljard eenmalige pallets per jaar geproduceerd [3]. Dat is ongeveer 13,8 miljoen ton aan afvalhout te verwerken op Europees niveau. Nederlandse afvalverwerkers hebben jaarlijks 300.000 – 500.000 ton per jaar aan non-euro pallets te verwerken. Het Nederlandse bedrijfsleven heeft sinds 2015 jaarlijks €7.500.000 - €45.000.000 aan kosten voor de verwerking van non-euro pallets [4].

Opwaarderen van reststromen

In deze casestudy formuleren we business cases om de waarde van hout als restmateriaal op te waarderen. Door het verschil tussen vraag en aanbod, is de waarde van hout 15-90 €/ton gedaald. Door waardevermeerdering kan op jaarbasis €7.500.000 – €45.000.000 euro bespaard worden. Deze kostenbesparing is aansporing voor investering in de huidige verwerking van hout als restmateriaal.

Huidige verwerking van afvalhout

In Nederland hebben afvalverwerkingsbedrijven jaarlijks 1.500.000 ton hout te verwerken. De restroom hout is te verdelen in drie klassen:

A. Onbehandeld hout

B. Geverfd of verlijmd hout

C. Geïmpregneerd hout

Jaarlijks wordt er 500.000 ton klasse A-hout in Nederland verwerkt. Voor de verwerking van klasse A-hout zijn er twee opties: verwerking tot brandstof in bio-energie centrales (BEC’s) of verwerking tot grondstof voor nieuwe materialen. Vanwege subsidies kunnen BEC’s €45 - €55 euro per ton hout betalen [6]. Bedrijven die het hout verwerken als grondstof kunnen maar €20 - €25 euro per ton betalen [6].

Jaarlijks wordt er 100.000 ton B-klasse hout in Nederland verwerkt [6]. In de verwerking van klasse B-hout speelt kwaliteit een grote rol. De kwaliteit is voornamelijk afhankelijk van het aandeel hout ten opzichte van het aandeel lijm en/of verf. Om te dienen als nieuwe grondstof kan alleen hout van hoge kwaliteit verwerkt worden. Voor klasse B-hout van lage kwaliteit is alleen verwerking tot energie een optie. Voor de verwerking van hoogwaardig klasse B-hout zijn er twee opties: verwerken in bio-energie centrales (BEC’s) of verwerking tot grondstof voor nieuwe materialen. Als grondstof is klasse B-hout €40 - €60 euro waard [6]. Als energiebron is klasse B-hout € 30 - €40 euro waard.

Jaarlijks worden enkele tonnen klasse C-hout in Nederland verwerkt. Deze restroom is significant lager dan klasse B en C. De meeste soorten klasse C-hout worden tegenwoordig niet meer geproduceerd. Voor de verwerking van klasse C-hout gelden er strenge regels. Deze houtsoorten kunnen namelijk arsenicum, broom of koper bevatten. Daarom mag klasse C-hout alleen gestort worden.

Om het overschot aan resthout af te laten nemen zijn er twee opties:

1. Het vergroten van de vraag naar hout als energiebron.

2. Het vergroten van de vraag naar hout als technische grondstof.

Door middel van subsidie heeft hout als energiebron de hoogste waarde. Zonder deze stimulans uit de portemonnee van de belastingbetaler heeft verwerking als grondstof echter de hoogste waarde.

Hergebruik als grondstof

Er zijn meerdere opties om hout te hergebruiken als grondstof. Hieronder een overzicht.

Uit bovenstaande figuur zien we dat de hoogste opbrengsten liggen bij plaatmateriaal (spaanplaat, MDF, OSB) of gebruik als eindproduct: uitvaartkisten of INKA-pallets. Andere huidige toepassingen hebben lagere opbrengsten en brengen veel risico met zich mee. In al deze toepassingen wordt het hout verwerkt door de toevoeging van epoxyhars: Urea-Formaldehyde (UF). Afhankelijk van de toepassing wordt er 5-9% UF toegevoegd [7][8]. Urea-formaldehyde kost 1250-1480 €/ton. Door toevoeging van UF wordt klasse A-hout verwerkt tot klasse B-hout. Daarmee neemt de waarde 15-40 €/ton af.

Daarnaast kunnen deze toepassingen nooit voor 100% uit gerecycled materiaal bestaan. Om de kwaliteit van het eindproduct te garanderen moet een deel van het materiaal uit nieuwe grondstoffen bestaan. In bijvoorbeeld spaanplaat word maximaal 40% gerecycled hout verwerkt

Business cases

In de verwerking van hout als grondstof kunnen we diverse business cases formuleren.Deze business cases focussen op innovatie in drie gebieden: opwaardering van bestaande procestechnologie, een alternatief voor UF, nieuwe toepassingen voor hout als grondstof.

Op het gebied van bestaande procestechnologie formuleren we de volgende twee businesscases:

  • Betere scheidingstechnieken om meer hout geschikt te maken voor hergebruik als grondstof. Automatisering door middel van Vision-systemen biedt hier een uitkomst [12]. Hiermee wordt meer klasse B-hout geschikt voor hergebruik als grondstof. Per procent verbetering kan €20.000 - €30.000 euro per jaar verdiend worden.
     
  • Procestechniek van bestaande spaanplaat opwaarderen waardoor laagwaardiger hout verwerkt kan worden. Hiermee wordt er meer klasse B-hout geschikt voor hergebruik als grondstof. Per procent verbetering kan €20.000 - €30.000 euro per jaar verdiend worden.

Op gebied van alternatieven voor UF formuleren we de volgende businesscases:

  • UF is niet geschikt voor buitentoepassingen en vochtige omgevingen. Door ontwikkeling van een geschikte lijm zijn er meer toepassingen voor hout als grondstof. Hiermee zal de vraag naar hout als grondstof stijgen. Indirect zullen daardoor de kosten voor verwerking dalen.
  • UF is alleen sterk in druk, niet in trek/buigbelasting. Door toevoeging van lange vezels (bijvoorbeeld vlas of hennep) kan het materiaal verbeterd worden qua treksterkte. Hiermee zal de vraag naar hout als grondstof stijgen. Indirect zullen daardoor de kosten voor verwerking dalen.
  • UF vervangen met een alternatief dat teruggewonnen kan worden. UF is een epoxy. De uitharding is een non-reversibel proces. Vervanging door een reversibel polymeer maakt terugwinning mogelijk. Op jaarbasis kan hiermee €6.000.000 – €13.000.000 euro verdiend worden.
  • Naast verlijming kan hout ook onder hoge druk en temperatuur geperst worden tot een plaatmateriaal. Dit bespaart kosten van toevoeging van lijm. Hardboard is hier een voorbeeld van. Op jaarbasis kan hiermee €6.000.000 – €13.000.000 euro verdiend worden door besparing op lijm. Daarnaast blijft klasse A-hout een klasse grondstof, waarmee €1.500.000 - €4.000.000 euro op jaarbasis behouden blijft in de keten.

Hout is een bron van organische stoffen. Het kan uitstekend dienen om nieuwe organische materialen te vervaardigen. Op gebied van hout als grondstof voor nieuwe toepassingen formuleren we de volgende businesscases:

  • Toevoeging van een bio-afbreekbare polymeer. Dit resulteert in een grondstof die na gebruik weer opgenomen kan worden in de organische kringloop. Hiermee kan de grondstof verwerkt worden tot compost. Daarmee wordt er €1.500.000 – €9.000.000 euro per jaar bespaard.
  • De looistoffen uit hout kunnen tot kunststoffen gepolymeriseerd worden. PET (grondstof voor frisdrank-flessen) kan uitstekend uit hout gemaakt worden [13]. De meeste kunststoffen zijn €1000 perton waard. Potentieel kan hiermee €94.000.000 - €96.000.000 euro op jaarbasis verdiend worden.

Een alternatieve lijm voor UF kan eveneens uit hout vervaardigd worden. UF is 1250-1480 €/ton waard. Potentieel kan hiermee 120.000.000 -144.000.000 euro op jaarbasis verdiend worden.

Conclusie

Door het verschil tussen vraag en aanbod is de waarde van hout 15-90 €/ton gedaald. Het Nederlandse bedrijfsleven heeft sinds 2015 jaarlijks €7.500.000 - €45.000.000 aan kosten voor de verwerking van non-euro pallets [14]. In deze case study formuleren we businesscases waarmee hout tot 120.000.000 -144.000.00 meer waard kan worden.

De regio Limburg staat bekend om haar grote logistieke sector. De sector waar pallets wellicht nog wel het meeste aan bod komen. Hoe gaan we samen de afvalstroom van hout opwaarderen?

Ook weten hoe het staat met de productie, gebruikers én afvalfase van jouw product, proces of machine? Laat door ons een LCA uitvoeren met verbetervoorstellen om jouw case op te waarderen.

About the author

Sinds 2015 ben ik werkzaam bij Blue Engineering. De eerste jaren heb ik me vooral gericht op materiaalkunde en duurzaamheid. Materiaalkunde is een flink deel van mijn achtergrond: op de TU Eindhoven heb ik de mastertrack ‘Computational and...

More about the author