Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
De Pen<br />
Prof. Dr. Ing. Karel Kellens<br />
Core lab manager ROB core lab Flanders Make @ KU Leuven<br />
ENERGIE- EN GRONDSTOFEFFICIËNT<br />
PRODUCEREN<br />
Duurzame ontwikkeling staat vandaag centraal in zeer veel bedrijfsplannen. De meest gangbare<br />
definitie dateert nochtans al uit 1987: instaan voor onze huidige noden maar er tegelijk over<br />
waken dat ook de volgende generaties dat zullen kunnen. Een verhaal dat breder gaat dan alleen<br />
economie. Het economisch plaatje moet kloppen en er moet een sociaal perspectief aan<br />
gekoppeld zijn. De fameuze drietand: people – planet – profit. Ook als metaalindustrie kunnen<br />
we daartoe ons steentje bijdragen. Maar hoe kunnen we nu onze ecologische impact berekenen<br />
en, vooral, stappen ondernemen om duurzamer om te springen met energie en grondstoffen?<br />
Als ingenieur ben ik blij dat er alvast een formule bestaat om dat te berekenen, de zogenaamde IPAT<br />
formule, waarin I staat voor onze ecologische impact, P voor de wereldbevolking, A voor de levensstandaard,<br />
en T voor de technologische factor. Als we, zoals Europa voorschrijft, onze impact tegen 2030 met 50%<br />
willen doen dalen, dan leert deze formule ons dat als er 10% mensen bijkomen en onze levensstandaard<br />
met 30% verhoogt, de technologische factor met 35% moet stijgen. Met andere woorden: we moeten<br />
onze energie- en grondstoffenefficiëntie tegen 2030 met een factor drie verhogen.<br />
Al in 2012 hebben we met een aantal onderzoeksgroepen uit verschillende landen een methodiek opgesteld<br />
om daarmee aan de slag te gaan. Het resultaat was bijzonder bemoedigend. Door gebruik te maken van<br />
gangbare, bewezen technieken is het realistisch om gemiddeld 50% energie en grondstoffen te besparen.<br />
Een optelsom die vandaag ook economisch bijzonder veel kan opleveren door de gestegen energie- en<br />
grondstofprijzen. We hebben in deze methodologie rekening gehouden met de volledige levenscyclus van<br />
alle middelen en uit verzamelde data en metingen zowel het vermogen, verbruiksgoederen als emissies in<br />
kaart gebracht. Een studie waaruit niet alleen machinebouwers konden leren hoe ze hun werktuigmachines<br />
energie-efficiënter kunnen maken, maar waarin ook de gebruikers mogelijke besparingen in hun processen<br />
kunnen opsporen. Uit dit werk is trouwens de ISO standaard 14955 voortgekomen, voor de milieu-evaluatie<br />
van werktuigmachines.<br />
Als we die methodiek toepassen op een CO 2<br />
-lasersnijmachine van 5 kW, dan gaf dat ons verschillende<br />
inzichten. Dat er verschillen zijn tussen merken, bijvoorbeeld. Tussen de best en slechtst energetisch presterende<br />
machine gaapte een kloof van 35%. Wie die energiekost vergelijkt over een periode van twintig jaar,<br />
zal aan een ferme optelsom komen. Maar ook dat een machine van 2,5 kW een stuk efficiënter snijdt in<br />
het vermogensdomein van 2,5 kW. Bijna dubbel zo efficiënt, zelfs. Overdimensioneren van machines, voor<br />
die occasionele stukken die om een vermogen van 5 kW vragen, is dus niet altijd een goed idee. Maar ook<br />
overstappen naar een andere laserbron kan een ecologisch goed idee zijn. Een fiberlaser scoort vandaag 25<br />
à 35% beter, opties zoals eco-modi voegen daar ook nog eens 20% mogelijke energiebesparingen aan toe.<br />
Een oefening die we ook voor 3D-printen gemaakt hebben, meer bepaald voor de techniek selective<br />
laser sintering. Daar bleek vooral het poeder de belangrijkste impact te hebben op het volledige<br />
milieuplaatje. Wie zijn nesting efficiëntie met 10% kan opdrijven, ziet zijn impact al met 35% dalen.<br />
Een quick win, dus. Een andere optie is een kleinere laagdikte, waar dit technisch mogelijk is uiteraard.<br />
Maar dat additive manufacturing altijd de meest duurzame oplossing is ten opzichte van conventionele<br />
bewerkingstechnieken door de gerealiseerde gewichtsbesparing, werd weerlegd door ons<br />
onderzoek. Voor lucht- en ruimtevaart zeker wel, maar voor automotive was dit bijvoorbeeld niet het<br />
geval. Laat dus altijd de cijfers spreken. Want vandaag gaan economie en ecologie hand in hand. Energie<br />
is lang te goedkoop geweest, waardoor niemand er wakker van lag. Maar vandaag is duurzaamheid<br />
een verkoopargument. ■<br />
| 17