Staal laat zich gemakkelijk hergebruiken. Het materiaal behoudt zijn sterkte. Als het aan de staalindustrie ligt, worden straks nieuwe lichtgewicht e-auto’s gemaakt van het staal van afgedankte auto’s. “De techniek is er.”

Tekst Nico Langerak

Fotografie Maarten Noordijk

Pieter Kuiper is senior ingenieur bij ARN. Hij zoekt naar manieren om shreddertechnologie verder te verfijnen en de recyclebaarheid van auto’s te vergroten. Pieter wil van de staalindustrie weten wat er moet gebeuren om van automotive scrap kwalitatief hoogwaardig automotive staal te maken. Daarom legt hij Nico Langerak, Department Manager Applications & Engineering bij Tata Steel Europe, een aantal indringende vragen voor.

Kuiper: Waarom heeft Tata Steel schrot nodig om staal te produceren?

Langerak: “In IJmuiden maken we voornamelijk nieuw staal van ruwijzer dat we weer van ijzererts en kolen maken. Voor dit primaire proces hebben we schrot nodig. Door schrot toe te voegen aan vloeibaar ruwijzer houden we de temperatuur in de convertors beheersbaar. Afhankelijk van de kwaliteit staal die we maken, gebruiken we 15 tot 25% schrot per lading. Dat is voornamelijk zuiver schrot, zoals treinrails, draaisels, sloopschroot en basismateriaal voor staalverwerkingsbedrijven. We gebruiken per jaar ongeveer anderhalf miljoen ton schrot, waarvan we de helft extern inkopen. ”

Is staal uit afgedankte auto’s bruikbaar voor het maken van nieuw automotive staal?

“Op detailniveau is elk onderdeel van een autocarrosserie gemaakt van een andere staalsoort. Toch lijken de soorten qua chemische samenstelling veel op elkaar en bevatten ze weinig legeringselementen. Je kunt daarom in principe alle mixen bij elkaar kieperen en weer omsmelten, waarna je een schoon bad overhoudt dat je weer kunt bewerken. Autoschroot is ook staal, maar heeft twee problemen: zink, en, in mindere mate, koper. Zoals je weet, zijn de meeste auto-onderdelen verzinkt. Bij hergebruik verdampt het zink in het staalmaak-proces en komt het als slik in onze waterreiniging terecht. Dit slik bevat veel ijzer. Daarom stoppen we het weer in de hoogoven. Maar daar geeft het opnieuw problemen, omdat het verdampt en in het hoogovengasstof terecht komt. Daarom willen we liever geen automotive scrap. Er is voldoende ander schrotaanbod om nieuwe autoplaten te maken.”

“Autoschroot is ook staal, maar heeft twee problemen: zink, en, in mindere mate, koper. Daarom willen we liever geen automotive scrap.”

Maar er zijn toch methodes om zink te scheiden?

“Verzinkt schroot gaat meestal naar een schrootsmelter, electric arc furnace. Maar wij gebruiken deze techniek niet. In IJmuiden hebben we de HIsarna-methode ontwikkeld. Hisarna is een proces om primair ijzer te maken waar eventueel schrot aan toegevoegd kan worden. De technologie maakt een aantal voorbewerkingsstappen overbodig en stelt minder strikte eisen aan de kwaliteit van de grondstoffen. We kunnen dus ook zinkhoudend schrot gebruiken om ruwijzer te maken. We vangen het zink in dampvorm op, winnen het terug en kunnen het dan weer aan de zinkindustrie verkopen. Hoewel we HIsarna hebben ontwikkeld om minder CO2 te produceren, energie te besparen en de uitstoot van fijnstof te verlagen, ontdekten we gaandeweg het proces dat je er gemakkelijk schrot mee kunt recyclen.

Hebben jullie al een proef gedaan met shredderschrot?

“Ja, één keer en dat gaf geen probleem. Voor het realiseren van een recycling-loop voor zink starten we nu met een Europees project.”

Automotive scrap bevat naast zink ook nog koper, afkomstig van de elektrische bedrading. Daardoor is het nu voornamelijk nog een verhaal van downcycling. Wat zou ARN moeten doen om een stapje omhoog te maken?

“De materialen zullen aan de bron beter moeten worden gescheiden. Wij willen liever ook geen koper hebben in ons schrot. Koper dampt niet uit de smelt en maakt staal te bros om te walsen en verder te verwerken. Waarom haal je die bedrading er niet apart uit? Dan zet je een stap in de richting van upcycling, en maak je van autoschrot iets dat meer waarde heeft. We willen uiteindelijk toch met zijn allen naar een circulaire economie toe.”

“Waarom haal je de koperen bedrading er niet apart uit? Dan zet je een stap in de richting van upcycling, en maak je van autoschrot iets dat meer waarde heeft.”

Vooralsnog is het handmatig verwijderen van koper te duur. Ook recycling kun je niet los zien van economische aspecten. Hoe gaat de staalindustrie daarmee om? 

“We kunnen alle elementen scheiden. Maar alles kost extra moeite en extra geld. Je kunt een heel idealistisch verhaal over duurzaamheid vertellen, maar uiteindelijk komt het op één vraag neer: wegen de kosten op tegen de baten? In de Verenigde Staten wordt door een producent electric arc furnaces gebruikt om autoplaatstaal te maken van schrot. Maar daar is, naast heel schoon schrot, zo ongelooflijk veel elektriciteit voor nodig dat het in de rest van de wereld nauwelijks navolging krijgt. Want waar haal je op dit moment goedkope en schone stroom vandaan om te kunnen blijven concurreren? Je kan moeilijk een steenkoolcentrale naast je plant bouwen. Daar kom je in Nederland niet mee weg.”

Recycling betreft maar een klein deel van de verduurzaming. Het lijkt verstandiger om aan de gebruiksfase te sleutelen, ofwel het lichter en elektrisch maken van auto’s. Wat is jouw visie hierop?

“Wij zijn staalmakers. Qua CO2-impact is staal bij het produceren een significant beter product dan carbonfiber en aluminium. Nu worden deze lichtgewicht materialen nog ingezet om in de gebruiksfase van auto’s de CO2-emissie te verlagen. Maar als straks alle auto’s elektrisch zijn, is de CO2-emissie uit de knalpijp niet interessant meer. Dan gaat het erom hoe je een auto maakt en wordt wetgeving van kracht die zich richt op de productie en recycling van auto’s om CO2 beheersbaar te houden. Wij zijn ook lid van WorldAutoSteel. Als staalindustrie willen we een auto ontwikkelen die antwoord geeft op de vragen van de toekomst. Wij kunnen inmiddels lichtgewicht stalen body’s maken die twee keer zo goedkoop zijn als body’s van andere materialen. We kunnen auto’s bouwen waarvan de carrosserie minstens dertig jaar meegaat en die veiliger zijn dan ooit. Maar is dat het antwoord? We zien dat de wereld zich op andere dingen gaat richten dan op wat nu technisch mogelijk is. Misschien moeten we wel auto’s bouwen die sneller en makkelijker recyclebaar zijn. Als je uitgaat van het scenario dat we straks alleen nog maar zelfrijdende auto’s met elkaar delen, is een auto meer in beweging dan hij stilstaat. De draaiende delen zijn dus sneller afgeschreven. Als een auto nog maar twee jaar mee hoeft te gaan, waarom zou je ’m dan verzinken? Zonder legeringen is het verschrotten eenvoudiger en het recyclen minder kostbaar.”

Het is dus niet of-of, maar en-en?

“Tot een paar jaar geleden was veiligheid prioriteit nummer één in de automotive industrie. Mede als gevolg daarvan is de sterkte van ons staal in dertig jaar bijna vertienvoudigd. We zijn inmiddels toe aan de derde generatie hoogsterktestaal. Maar de wereld draait door. Milieu heeft veiligheid van de eerste plaats verdrongen. De auto-industrie nodigt nu vooral milieudeskundigen uit om mee te praten. HIsarna is ons antwoord op de uitdaging om de CO2-footprint van staal te verminderen. We zijn in staat om de uitstoot van CO2 en fijnstof met 20 tot 80% te reduceren. Zo kunnen we de staalindustrie revolutionair vergroenen. Automotive fabrikanten vinden HIsarna een interessante ontwikkeling, omdat zij straks worden afgerekend op de hele cyclus, van materiaalproductie tot en met recycling. Het is wachten op het eerste merk dat het duurzaamheidsverhaal claimt. Wanneer een model 100% recyclebaar is, kan het een hoge restwaarde hebben. Dat is niet alleen aantrekkelijk voor de consument, maar voor de hele branche.”

“De wereld draait door. Milieu heeft als onderwerp veiligheid van de eerste plaats verdrongen.”

Is het denkbaar dat in de toekomst helemaal geen ijzererts meer nodig is om staal voor auto’s te maken?

“De vraag naar staal is zo groot dat je voorlopig nog op primair bent aangewezen. Maar ik kan me voorstellen dat er op een bepaald moment zoveel staal in de cyclus zit dat je steeds meer staal produceert door te recyclen. Wie weet is tegen eind van deze eeuw helemaal geen ijzererts meer nodig en maken we als vanzelf autoplaten van automotive scrap – als de auto dan nog bestaat zoals wij hem nu kennen.”