Terwijl de bevolkingsontwikkeling in Europa stagneert, groeien steden nog steeds. Ze bieden immers een hoog voorzieningenniveau en de economische activiteiten concentreren zich daar steeds meer. Waar veel van deze activiteiten in het verleden aan een plek gebonden waren door lokale beschikbaarheid van grondstoffen of verkeersvoorzieningen, is dat tegenwoordig niet meer het geval. Nabijheid van relevante kennis en contacten, en een aantrekkelijk klimaat voor het personeel spelen daardoor meestal de hoofdrol bij locatiekeuzes. Steden consumeren meer energie en grondstoffen dan het platteland. Dat is merkwaardig, want door de kortere afstanden zouden allerlei voorzieningen in de stad juist efficiënter tot stand kunnen worden gebracht.Steden hebben ook stevige ambities m.b.t. klimaat en grondstoffenkringloop. Duurzame energie en recycling zijn daarvoor belangrijke middelen, maar ook het optimaal gebruik maken van mogelijkheden tot symbiose van infrastructuren mag hierin niet worden onderschat. Dit laatste is echter vaak ingewikkeld: technieken zijn niet op elkaar afgestemd, en organisaties die infrastructuren beheren, stellen hun eigen autonomie erg op prijs. Ook de politiek werkt niet altijd mee: met innovaties in de stedelijke infrastructuur kan veel mis gaan, en als dat gebeurt, heeft een verantwoordelijk wethouder erg veel uit te leggen. En wat valt er te winnen? Geld in de grond leidt tot weinig zichtbaarheid. Blame avoidance is dus een belangrijke hindernis. Toch moet er iets gebeuren: klimaatproblematiek en schaarste van grondstoffen dreigen. Groene innovatie die infra-systemen bij elkaar brengt, vraagt om gezamenlijk nadenken en constructief vormgeven aan de toekomst van de stad. Scenario’s kunnen helpen om deze creativiteit los te maken en grotere groepen van de bevolking te engageren. Het lectoraat Stedelijk Metabolisme ontwikkelt strategieën waardoor slimme oplossingen mogelijk worden voor een efficiëntere stad. Het richt zich vooral op toekomstbestendige infrastructuur: wegen, kabels, buizen, kanalen, railverbindingen en de systemen waar zij deel van uit maken.
DOCUMENT
Global society is confronted with various challenges: climate change should be mitigated, and society should adapt to the impacts of climate change, resources will become scarcer and hence resources should be used more efficiently and recovered after use, the growing world population and its growing wealth create unprecedented emissions of pollutants, threatening public health, wildlife and biodiversity. This paper provides an overview of the challenges and risks for sewage systems, next to some opportunities and chances that these developments pose. Some of the challenges are emerging from climate change and resource scarcity, others come from the challenges emerging from stricter regulation of emissions. It also presents risks and threats from within the system, next to external influences which may affect the surroundings of the sewage systems. It finally reflects on barriers to respond to these challenges. http://dx.doi.org/10.13044/j.sdewes.d6.0231 LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/sabineeijlander/ https://www.linkedin.com/in/karel-mulder-163aa96/
MULTIFILE
Nederlandse waterschappen streven naar een efficiëntere rioolwaterzuivering: betere effluentkwaliteit met mogelijkheden tot (direct) waterhergebruik, en terugwinning van energie en grondstoffen. Verbeteringen aan het huidige zuiveringssysteem zijn mogelijk, maar zijn complex. Hierbij wordt het streven tot verduurzaming niet bereikt. Het huidige concept moet daarom volledig worden herontworpen.
MULTIFILE
Cellvation B.V., KNN Cellulose, CirTec en Rijksuniversiteit Groningen, begeleid door subsidieadviesbureau ASQA Subsidies, richten zich binnen onderhavig project op de ontwikkeling van een pilot-productlijn die de werking van de nascheidingstechnologie, het CellPro proces, van tertiaire cellulose in een continuproces op een representatieve praktijkschaal kan aantonen. Hiermee wordt het mogelijk om tertiaire cellulose op te werken tot een grondstof voor hoogwaardige toepassingen op grote schaal.Hiervoor richten de projectpartners zich op industriële en communale afvalwaterstromen. Ondanks dat de watersector de afvalwaterzuivering goed heeft georganiseerd, staat het grootschalig terugwinnen van grondstoffen, waaronder tertiaire cellulose nog in de kinderschoenen. Meer dan de helft van het organisch materiaal in rioolwater bestaat uit cellulose, afkomstig van wc-papier. Naast de terugwinning uit rioolwater richt de technologie zich tevens op de terugwinning van gelijksoortige vezels, zoals die afkomstig van luiers.De vernieuwende procestechnologie van Cellvation moet de functionaliteiten van de verschillende processtappen die zich eerder als proof-of-concepts in individuele installaties hebben bewezen op een innovatieve wijze combineren in het pilot-productiesysteem om tot de beoogde grootschalige opwerking van tertiaire cellulose te komen. Gezamenlijk hebben de projectpartners het streven om een zo duurzaam mogelijk perspectief te ontwikkelen voor de teruggewonnen cellulose, het zeefgoed. Hiervoor werken de projectpartners aan de ontwikkeling van een realistische ketenontwikkeling door zich te richten op hoogwaarige verwaarding van tertiaire cellulose, bijvoorbeeld als functioneel additief bij de aanleg van asfaltwegen, als grondstof voor biocomposiet of als grondstof in isolatiemateriaal. Bovendien wordt unieke wetenschappelijke kennis gevaloriseerd van de Rijksuniversiteit Groningen ten aanzien van de verwaarding van Recell voor hoogwaardige toepassingen in de chemie.
Terugwinning van warmte en grondstoffen uit de water-cyclus kan een cruciale bijdrage leveren aan het realiseren van een circulaire, klimaat neutrale metropoolregio. Dit vereist koppeling van infrastructuur en netwerken uit verschillende sectoren (water, energie, afval), en op verschillende schaalniveaus. Technologisch is dit mogelijk. Naast technologische innovaties zijn ook governance innovaties nodig omdat deze koppeling leidt tot botsing van sectorspecifieke wetten, regels en gewoonten. Het vergt een nieuwe verdeling van verantwoordelijkheden, bevoegdheden, financiering en eigenaarschap, en dus nieuwe governance arrangementen. Het ontwikkelen van deze governance arrangementen is in de MRA hoogst actueel. Met een bouwopgave van 240.000 woningen voor 2040 liggen er grote kansen te komen tot circulaire gebiedsontwikkeling. Binnen het consortium zijn ruim 20 projecten geïnventariseerd waar terugwinning van energie en/of grondstoffen uit de water cyclus technisch mogelijk is, en vermoedelijk maatschappelijk rendabel. De vraag naar nieuwe governance arrangementen staat dan ook hoog op de agenda bij waterschappen, waterleidingbedrijven, netbeheerders en gemeenten. Dit project analyseert en systematiseert lessen die getrokken kunnen worden uit zowel succes als falen van op dit moment lopende experimenten, ten behoeve van een door het consortium uit te voeren ‘strategietraject koppelkansen water, energie en grondstofterugwinning in de MRA’. Dit project koppelt wetenschappers en hun lopend onderzoek, aan een concreet strategisch traject van publieke actoren. Gedurende dit traject zullen nieuwe governance arrangementen voor gekoppelde systemen binnen het consortium worden ontwikkeld. Het proces van strategie-ontwikkeling wordt gedocumenteerd, en gebruikt ter ontwikkeling van een post-academische cursus ‘werken aan transities’ voor actoren in circulaire gebiedsontwikkeling.
Dit project richt zich op duurzame extractie en hergebruik van gadolinium (Gd), een zeldzaam aardmetaal dat onder andere wordt gebruikt in computerchips, maar ook in MRI-contrastmiddelen in de medische praktijk. Omdat waterzuiveringsinstallaties deze contrastmiddelen niet kunnen terugwinnen komt Gd via urine in het milieu terecht. De productie van Gd genereert grote hoeveelheden toxisch afval en CO2. Voor de verduurzaming van de chemische sector is het daarom essentieel nieuwe methoden te ontwikkelen om Gd te recyclen en te scheiden. Ons innovatieve proces maakt gebruik van het eiwit Lanmodulin, dat specifiek Gd bindt. Door Lanmodulin op een vaste drager te immobiliseren, kan het herbruikbaar worden ingezet om Gd direct uit urine te filteren. Na binding wordt Gd door een eenvoudige chemische behandeling losgekoppeld van het eiwit en gerecycled. Jaarlijks wordt in Nederland meer dan 500 kg Gd gebruikt in MRI-contrastvloeistoffen. Door Gd uit urine te filteren, kunnen ziekenhuizen hun milieubelasting en afvalproductie verminderen. Het teruggewonnen Gd kan vervolgens hergebruikt worden in verschillende toepassingen buiten het ziekenhuis. Gd extractie bespaart kosten en vermindert de afhankelijkheid van zeldzame aardmetalen van buitenlandse producenten. Het project is geïnspireerd door de Green Deal Duurzame Zorg, die streeft naar halvering van het grondstofverbruik in de zorg in 2030. Het doel van ons onderzoek is om een effectief en duurzaam Gd terugwinning proces te ontwikkelen voor praktijkgebruik. Dit nieuwe, schaalbare proces vormt een milieuvriendelijk systeem dat Gd extraheert voor hergebruik in de chemische industrie. De technologie biedt ook mogelijkheden om andere waardevolle zeldzame aardmetalen uit afvalstromen te winnen, wat bijdraagt aan een circulaire economie. Door recycling van kritieke grondstoffen verlagen we de milieu-impact van de medische sector en dragen we bij aan een duurzamere toekomst.
