Wanneer de lokale optie niet de optie met de geringste impact is

Lokale inkoop lijkt vaak de duurzamere keuze. Kortere afstanden zouden moeten leiden tot minder transportemissies; dat was tenminste onze aanvankelijke veronderstelling.

Tijdens een recente samenwerking met Bambooder Biobased Fibers en Qconcepts hebben we onderzocht hoe bamboevezels kunnen worden ingezet in een milieuvriendelijkere biocomposiettoepassing voor vaartuigen. Ter ondersteuning van het ontwerpproces hebben we een levenscyclusanalyse (LCA) uitgevoerd om alternatieve bevoorradings-, materiaal- en productieroutes met elkaar te vergelijken.

Twee beslissingen die aanvankelijk eenvoudig leken, veranderden toen we de volledige productieketen in een model hadden uitgewerkt.

Bamboe-composietonderdeel

Bamboe uit Oeganda of Portugal?

Op het eerste gezicht leek het inkopen van bamboe uit Portugal de logische keuze. Het ligt relatief dicht bij Nederland, wat zorgt voor kortere transportafstanden en een eenvoudigere logistiek.

Uit de beoordeling bleek echter dat bamboe afkomstig uit Oeganda mogelijk een lagere klimaatimpact zou kunnen hebben. Verschillende factoren droegen bij aan dit resultaat:

• De elektriciteitsvoorziening van Oeganda is grotendeels afhankelijk van waterkracht.

• Het vervoer van grote hoeveelheden per containerschip kan per tonkilometer relatief efficiënt zijn.

• In ons model leidde het vervoer van een volle vrachtwagen over een afstand van ongeveer 2.000 kilometer van Portugal naar Amsterdam tot meer uitstoot van broeikasgassen dan het vervoer van het materiaal over een afstand van ongeveer 12.000 kilometer van Mombasa naar Amsterdam per containerschip.

Het resultaat was tegen de verwachting in: hoewel de Oegandese inkooproute een veel langere afstand aflegde, presteerde deze in het model beter.

Dit betekent niet dat inkoop op grote afstand in het algemeen de voorkeur verdient. Het resultaat hangt af van factoren zoals de lokale energiemix, de vervoerswijze, de laad efficiëntie, de verwerkingsstappen en de specifieke systeemgrenzen die worden gehanteerd. Het laat wel zien waarom afstand op zich geen betrouwbare maatstaf is voor de milieu-impact.

Vergelijking van harsen en productiemethoden

De tweede beslissing had betrekking op de combinatie van het harssysteem en het productieproces. We hebben twee benaderingen met elkaar vergeleken:

1. Een proces bij kamertemperatuur waarbij gebruik wordt gemaakt van een hars met een relatief hoge broeikasgasvoetafdruk.

2. Een hars met een lagere impact die bij een verhoogde temperatuur moest uitharden.

   
   

We hadden aanvankelijk verwacht dat de energie die nodig is voor uitharding bij hoge temperatuur het resultaat zou bepalen. Dat bleek echter niet het geval te zijn.

De methode bij kamertemperatuur vereiste extra verbruiksartikelen, waaronder stromingsmedia, en leidde tot meer productieafval. Dit afval zorgde ervoor dat er per afgewerkt onderdeel nog meer van de toch al milieubelastende hars nodig was. Binnen het onderzochte systeem was dit effect groter dan de extra energie die nodig was voor uitharding bij verhoogde temperatuur.

Bijgevolg presteerde het productietraject bij hoge temperatuur over het algemeen beter.

Uit de vergelijking kwam een belangrijk ontwerpinzicht naar voren: materiaalverspilling en wegwerpbare procesverbruiksartikelen kunnen een grotere bijdrage leveren aan de klimaatimpact van een product dan de energie die het proces verbruikt. Een proces mag daarom niet uitsluitend worden beoordeeld op basis van de uithardingstemperatuur of het elektriciteitsverbruik.

De volledige keten in kaart brengen

In het kader van deze samenwerking hebben we het proces in kaart gebracht, van de bamboeoogst in Oeganda via de productie van vezels en garen tot het uiteindelijke composietmateriaal.

Door naar de volledige keten te kijken, kon worden vastgesteld waar de belangrijkste effecten zich voordeden en werd voorkomen dat afzonderlijke indicatoren, zoals transportafstand of uithardingstemperatuur, op zichzelf bepalend zouden zijn voor de beslissing.

De resultaten zijn specifiek voor de aannames, datasets, productievolumes en systeemgrenzen die in dit project zijn gehanteerd. Niettemin laat deze exercitie zien hoe waardevol het is om LCA al in een vroeg stadium van de ontwikkeling toe te passen, wanneer de materiaal- en proceskeuzes nog kunnen worden aangepast.

LCA als ontwerptool

LCA wordt soms pas toegepast nadat een product al is ontwikkeld, voornamelijk om de milieuprestaties ervan te kwantificeren of te communiceren. Wij zijn van mening dat het meer waarde kan bieden wanneer het wordt ingezet tijdens het ontwerpproces.

Door alternatieven in een vroeg stadium met elkaar te vergelijken, kunnen ontwikkelingsteams:

• onverwachte milieuprobleemgebieden in kaart brengen;

• samen de inkoop- en productieroutes beoordelen;

• inzicht krijgen in de gevolgen van productieafval en verbruiksartikelen;

• neem geen beslissingen die uitsluitend op afstand of energieverbruik zijn gebaseerd,

• de ontwikkelingsinspanningen richten op veranderingen die een wezenlijk verschil kunnen maken.

  
  

Soms wordt de beste optie pas duidelijk als de hele keten in ogenschouw wordt genomen. Daarom maakt Eve Reverse gebruik van LCA als praktisch ontwerpmiddel, naast engineering, testen en procesontwikkeling, ter ondersteuning van beter onderbouwde beslissingen op het gebied van materialen en productie.