Recykling zamiast downcyklingu

Aluminium odgrywa kluczową rolę w zrównoważonym, przyszłościowym budownictwie. Dzięki możliwości wielokrotnego recyklingu, ten sprawdzony materiał oszczędza cenne zasoby i zmniejsza emisję CO2. W budynku Innovationsbogen w Augsburgu, zaprojektowanym przez Hadi Teherani Architects, po raz pierwszy zastosowano fasadę wykonaną w 100% z wycofanego z eksploatacji aluminium marki WICONA. Gospodarka o obiegu zamkniętym z aluminium stała się teraz rzeczywistością.

Bilans energetyczny aluminium pierwotnego, Hydro CIRCAL 75R, Hydro CIRCAL 100R

Według informacji Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego ds. "Zrównoważonego rozwoju obiektów budowlanych" (CEN/TC 350), 50% materiałów pozyskiwanych z ziemi jest wykorzystywanych do budowy budynków. W trakcie swojego cyklu życia budynki są największymi konsumentami energii: zużywają prawie połowę energii pierwotnej i wytwarzają około 40% wszystkich emisji gazów cieplarnianych w Europie. Odpady pochodzące z materiałów budowlanych stanowią 25% wszystkich odpadów generowanych rocznie.

Biorąc pod uwagę, że globalna populacja prawdopodobnie znacznie wzrośnie w ciągu najbliższych kilku dekad, a około 70% tych ludzi będzie mieszkać w miastach i obszarach miejskich, możemy spodziewać się dalszego wzrostu zużycia surowców i energii, a także wzrostu emisji CO2 z budynków w tych miastach. W związku z tym aluminium jako kluczowy materiał w sektorze budowlanym ma szczególne znaczenie. Z około 86 milionów ton aluminium zużytego na całym świecie w 2021 r., 25% zostało zgłoszonych jako wykorzystywane przez sektor budowlany. Odpowiedzialne traktowanie ograniczonych zasobów jest zatem ważniejsze niż kiedykolwiek i stanowi kluczowy czynnik w budownictwie przyjaznym dla środowiska i klimatu.

Recykling odgrywa kluczową rolę i nie bez powodu, ponieważ aluminium jest jednym z niewielu materiałów, które w pełni zachowują swoje właściwości i jakość po ponownym przetworzeniu. Kolejną istotną korzyścią jest to, że recykling aluminium zużywa tylko około 5% energii zużywanej do produkcji aluminium pierwotnego. Celem musi być zatem znaczne zwiększenie wykorzystania aluminium wtórnego (aluminium wycofanego z eksploatacji). Aluminium pierwotne stanowi obecnie około 75% światowej produkcji - innymi słowy, w większości jest to materiał wytwarzany z boksytu w kosztownym i energochłonnym procesie.

Ślad węglowy CO2: metody zmniejszenia

Złom przed- i pokonsumpcyjny

W tym kontekście należy zauważyć, że nie każde aluminium pochodzące z recyklingu jest takie samo. Zasadniczo istnieją dwa różne źródła materiału do procesu recyklingu metali - i mają one decydujący wpływ na bilans energetyczny lub ślad CO2 materiału pochodzącego z recyklingu. Pierwszym źródłem jest tak zwany złom przedkonsumencki - innymi słowy, przetworzony złom aluminiowy. Materiał ten nigdy nie był używany jako produkt i pochodzi z odpadów produkcyjnych lub etapów przetwarzania, takich jak wyciskanie. Jest on zbierany z procesu produkcyjnego, a następnie przekształcany w produkt. Drugą i mniej powszechną opcją jest złom poużytkowy lub aluminium wycofane z eksploatacji (EoL).

Jest to nazwa nadana materiałowi, który został już wykorzystany w produkcie i przeszedł przez cały cykl życia. Aluminium wycofane z eksploatacji, używane przez WICONA, pochodzi z takich źródeł jak fasady, okna i inne elementy konstrukcyjne, które zostały zdemontowane i poddane recyklingowi. W przeszłości proces recyklingu często przekształcał to aluminium w gorsze stopy.

W dzisiejszym rozumieniu nazywałoby się to downcyklingiem, ponieważ stopów tych nie można używać do wytwarzania wysokiej jakości profili aluminiowych dla przemysłu budowlanego. Jako pionier w tej dziedzinie, Hydro opracowało proces sortowania i klasyfikacji, który umożliwia sortowanie dużych ilości aluminium wycofanego z eksploatacji w sposób umożliwiający przetworzenie ich w wysokiej jakości profile aluminiowe. Stopy te nazywane są następnie Hydro CIRCAL 75R lub Hydro CIRCAL 100R, w zależności od proporcji recyklingu.

Ślad węglowy CO2: metoda unikania obciążenia

Obliczanie śladu węglowego CO2

Niezależnie od tego, czy jest to złom przed- czy poużytkowy, przy ocenie materiału pod kątem cyklu życia kluczowym parametrem jest ślad węglowy CO2. Powszechnie uznaje się, że złom poużytkowy ma zerowy ślad CO2 ze względu na jego wcześniejsze wykorzystanie w produkcie. Jednak w przypadku złomu przedkonsumenckiego obecne standardy oceny cyklu życia umożliwiają dwie różne metody obliczeniowe, które mają znaczący wpływ na ocenę środowiskową materiału. W tak zwanej metodzie odcięcia, ślad podąża za produktami.

Oznacza to na przykład, że w przypadku kęsów wytłaczanych o śladzie węglowym CO2 wynoszącym 1000 kg, profile wytłaczane ponoszą całą emisję dwutlenku węgla, natomiast odpadom procesowym – które zwykle wynoszą 20% – nie przypisuje się żadnego śladu CO2. Ponieważ cały ślad węglowy jest przypisany do produktu oryginalnego. Wynika z tego, że złom przedkonsumencki ze wszystkich źródeł uważa się za zdekarbonizowany i nie ma rozróżnienia między nim a złomem pokonsumenckim, co znacznie osłabia przejrzystość oceny CO2.

W rezultacie pierwszy cykl procesu daje produkt wykonany z aluminium o znacznie zwiększonym śladzie CO2, który jest przetwarzany do zastosowań, w których temat zrównoważonego rozwoju nie jest traktowany ze szczególną uwagą. Powstały w ten sposób 20% złom procesowy jest dekarbonizowany "na papierze" i w dalszym procesie topienia i wyciskania może zostać przekształcony w produkt o niskim śladzie CO2. Stosowanie tej zasadniczo niezrównoważonej metody nie stanowi zachęty do ulepszania procesów.

Przeróbka złomu pokonsumenckiego (aluminium wycofanego z eksploatacji) odbywa się w zakładzie Hydro w Dormagen i jest monitorowana przez niezależną stronę trzecią.

Metoda unikania obciążeń jest znacznie bardziej przejrzysta – w odniesieniu do sektora aluminium – i jest również metodą stosowaną przez markę WICONA do obliczeń oceny cyklu życia. W tej metodzie ślad CO2 podąża za materiałem. Oznacza to, że w przypadku wytłaczania wyżej wspomnianych kęsów o śladzie CO2 wynoszącym 1000 kg wpływ na środowisko rozkłada się pomiędzy produkt oryginalny i złom w oparciu o fizyczną dystrybucję – tj. do profili przydzielane jest 800 kg CO2 i 200 kg CO2 do złomu technologicznego. W rezultacie złomowi przedkonsumenckiemu powstającemu w procesie przypisywany jest ślad CO2 pierwotnego materiału. Dalszą redukcję emisji CO2 można osiągnąć jedynie poprzez kosztowną optymalizację poszczególnych etapów procesu. WICONA uważa, że jest to zatem jedyna słuszna metoda prawdziwie zrównoważonej gospodarki o obiegu zamkniętym.

Jednostki elewacyjne w Innovationsbogen są produkowane i instalowane przez firmę Schindler Fenster + Fassaden (Roding).

Certyfikacja zewnętrzna wzdłuż łańcucha wartości

Podczas oceny śladu węglowego CO2 aluminium ważne jest, aby rozważyć, czy deklarowane wartości mają zastosowanie do całego łańcucha wartości (od kołyski do grobu), czy tylko do jego części (od kołyski do bramy z opcjami). Jest to określone w ocenie cyklu życia i w wynikającej z niej Deklaracji Środowiskowej Produktu (EPD), ponieważ ocena od kołyski do grobu jest tylko opcjonalnym wymogiem.

Ponadto, zewnętrzne certyfikaty - na przykład w ramach Aluminium Steward Initiative (ASI) - mogą zwiększyć wiarygodność. ASI jest najbardziej uznanym na świecie standardem odnoszącym się do aspektów środowiskowych, społecznych i ładu korporacyjnego (ESG) w całym łańcuchu wartości aluminium. Ocena opiera się na zrównoważonej produkcji aluminium od wydobycia boksytu do wytworzenia produktu i uwzględnia recykling złomu przed- i poużytkowego. Hydro było jedną z pierwszych firm, które uzyskały certyfikat ASI. Cały łańcuch wartości aluminium marki WICONA również posiada certyfikat ASI.

„Innovationsbogen Augsburg” (Hadi Teherani Architects) to pierwszy projekt na świecie z rozwiązaniem fasadowym WICONA wykonanym w 100% z aluminium wycofanego z eksploatacji.

Złożony proces recyklingu

Oczywiste jest, że ilość aluminium wycofanego z eksploatacji jest obecnie nadal znacznie niższa niż w przypadku aluminium pierwotnego i materiału przedkonsumenckiego. Jednak obecny rozwój zrównoważonego rozwoju w sektorze budowlanym zapewnia znaczny wzrost (więcej informacji można znaleźć na stronie https://aluminium-stewardship.org). Zdolność do recyklingu rosnących ilości aluminium o wysokiej jakości w przyszłości wymaga segregowanej zbiórki i przetwarzania.

Złom poużytkowy - na przykład wcześniej używany w oknach - jest zwykle anodowany lub powlekany, a profile mogą również zawierać inne elementy, takie jak przekładki termiczne. Recykling wymaga zatem rozległego know-how i najnowocześniejszej technologii oraz etapów procesu (jak w zakładach recyklingu Hydro w Dormagen): od pierwszej kontroli, poprzez rozdrabnianie, oddzielanie, kruszenie i sortowanie, aż po topienie. Na koniec materiał jest przygotowywany w taki sposób, aby w odpowiednim stopie mógł zostać ponownie wykorzystany do produkcji wysokiej jakości profili aluminiowych. Jest to cel AIUIF e. V., którego WICONA jest członkiem. Cały proces w Hydro jest na bieżąco monitorowany i certyfikowany przez niezależną jednostkę badawczą DNV-GL.

Prawdziwa gospodarka o obiegu zamkniętym z aluminium wycofanym z eksploatacji

Aby aktywnie reagować na rosnące wymagania w zakresie ochrony klimatu, Hydro Building Systems wraz ze swoją marką WICONA uruchomiła strategię na przyszłość  "Buduj Wykraczając Poza Jutro" - po części w celu przyspieszenia rozwoju zrównoważonych produktów. Od 2019 r. firma oferuje stop aluminium Hydro CIRCAL 75R, który w co najmniej 75% składa się z aluminium wycofanego z eksploatacji i przy emisji 2,3 kg CO2 na kg aluminium, charakteryzuje się jednym z najniższych śladów emisji CO2 na świecie. To o 65% mniej niż średnia europejska (około 6,8 kg CO2). Wszystkie nowe rozwiązania systemowe zawierają co najmniej 75% materiałów pochodzących z recyklingu i 95% materiałów nadających się do recyklingu.

Ponadto do produkcji przekładek termicznych wykorzystywany jest poliamid pochodzący z recyklingu, a wszystkie inne materiały - oprócz aluminium również TPE, Zamak, stal nierdzewna i ABS - są zgodne z założeniem 75/95. Kolejnym krokiem w kierunku prawdziwej gospodarki o obiegu zamkniętym było wprowadzenie na rynek wiosną 2023 r. Hydro CIRCAL 100R - pierwszego na świecie stopu aluminium wykonanego w 100% z aluminium pochodzącego z recyklingu. Materiał ten ma najniższy ślad węglowy na poziomie międzynarodowym - średnio 0,5 kg CO2 na kg aluminium.

Innovationsbogen Augsburg

Innovationsbogen Augsburg ma pierwszą fasadę wykonaną w 100% z aluminium wycofanego z eksploatacji. Budynek zaprojektowany przez Hadi Teherani Architects (Hamburg) ma otrzymać platynowy certyfikat zrównoważonego rozwoju uLEED. Budynek w kształcie łuku o długości 145 metrów znajduje się przy południowym wejściu do nowego parku innowacji, gdzie wyrasta z otoczenia kwitnącej łąki. Główna zasada "zrównoważonego rozwoju" jest widoczna w takich cechach, jak harmonijna integracja z otoczeniem i maksymalna elastyczność w projektowaniu planu parteru. Pozwala to zarówno na tradycyjne biura w boksach, jak i powierzchnie na otwartym planie, w zależności od wymagań.

Kolejnym fundamentalnym elementem jest koncepcja energetyczna, która obejmuje systemy fotowoltaiczne, żagle grzewcze i chłodzące do kontroli klimatu budynku oraz zaopatrzenie w ciepło z sieci ciepłowniczej. Ważny wkład w zrównoważony rozwój zapewnia również fasada. Wiąże się to ze specjalnym projektem jednostkowej fasady WICTEC EL evo firmy WICONA, która po raz pierwszy w historii wykorzystuje stop aluminium Hydro CIRCAL 100R, wykonany w 100% z aluminium wycofanego z eksploatacji. Przy 85 tonach zainstalowanego stopu Hydro CIRCAL 100R odpowiada to redukcji emisji CO2 o 527 ton.

Holistyczne myślenie o gospodarce o obiegu zamkniętym

Podsumowując, można stwierdzić, że w zakresie ochrony klimatu i redukcji emisji CO2, wszystkim partnerom w sektorze budowlanym powinno przyświecać zadanie stosowania systemów o dużej zawartości złomu pokonsumenckiego (aluminium wycofane z eksploatacji) do projektowania i tworzenia okien, drzwi i fasad aluminiowych. Mając to na uwadze, WICONA zapewnia projektantom i klientom dynamiczne deklaracje EPD, za pomocą których można porównać szeroką gamę opcji i w ten sposób obliczyć precyzyjny ślad CO2 dostosowany do każdego projektu.

Ponadto dostawca systemów aluminiowych oferuje już rozwiązania zawierające 100% aluminium wycofanego z eksploatacji. Niezbędny jest zatem dalszy rozwój kompleksowej koncepcji recyklingu okien i fasad – w oparciu o wprowadzoną już na rynek koncepcję „75/95”. Oznacza to włączenie szyb, okuć i systemów uszczelniających do procesów zbiórki i recyklingu. Istnieje już w tym zakresie praktyczna współpraca – na przykład z przemysłem szklarskim i producentami systemów uszczelniających. Celem jest umożliwienie recyklingu całej fasady.

 ________________________________

W ciągu ostatnich kilku dekad marka WICONA stała się synonimem systemów aluminiowych, spełniających najwyższe standardy. Wysokie wymagania technologiczne, rygorystyczne pod względem systemowym i jakość przetwarzania produktów, a także kompleksowe usługi i konsultacje przyczyniają się znacząco do sukcesu marki.

WICONA należy do norweskiej firmy Hydro, w pełni zintegrowanej firmy aluminiowej, zatrudniającej 35 000 pracowników w 40 krajach na wszystkich kontynentach, łączącej lokalną wiedzę fachową, światowy zasięg i niezrównane możliwości w zakresie badań i rozwoju.

>> www.wicona.pl