Scriptiebank overzicht

Batterijen zijn niet meer weg te denken uit ons dagelijks leven. Van smartphones tot elektrische wagens: de vraag naar batterijen groeit razendsnel. Toch gaat de productie van batterijen gepaard met aanzienlijke milieuproblemen: voor elke nieuwe batterij zijn zeldzame grondstoffen nodig die via mijnbouw worden gewonnen en afgedankte batterijen bevatten gevaarlijke stoffen. De overgang naar een zogenaamde circulaire economie, waarbij materialen zo lang mogelijk in omloop blijven en afval tot een minimum wordt beperkt, is dan ook een centrale doelstelling van de Europese Unie. Om die overgang te sturen, vaardigde de EU in 2023 een nieuwe Batterijenverordening uit (Verordening (EU) 2023/1542). Deze masterproef onderzoekt in welke mate die verordening daadwerkelijk bijdraagt aan een circulaire batterijwaardeketen en welke juridische en praktische drempels een effectieve uitvoering in de weg staan. Daartoe werd eerst uitvoerig in kaart gebracht wat de EU verstaat onder circulaire economie, hoe dit concept in de loop van de tijd is geëvolueerd en welke juridische principes eruit voortvloeien. Op basis van wetenschappelijke literatuur en EU-beleidsdocumenten werden negen kernelementen van circulariteit omgezet naar concrete juridische toetsingscriteria. Vervolgens werd de Batterijenverordening aan deze criteria getoetst. De conclusie is genuanceerd. De verordening vormt onmiskenbaar een stap vooruit: de verschuiving van een richtlijn naar een rechtstreeks toepasselijke verordening, de introductie van het batterijpaspoort, de verruiming van de uitgebreide producentenverantwoordelijkheid naar industriële batterijen en elektrische voertuigen en de invoering van strikte recycling- en terugwinningsdoelstellingen zijn substantiële verbeteringen. Dit beeld werd bevestigd door verkennende interviews met Umicore (een batterijrecycler) en Bebat (een OPV), die de ambities van de verordening principieel ondersteunen. Toch vertoont de verordening ook belangrijke juridische tekortkomingen. Ten eerste worden enkele belangrijke eisen, zoals concrete prestatienormen en maximale koolstofvoetafdrukken, pas later uitgewerkt via uitvoeringsregelgeving. Daardoor weten bedrijven nog niet altijd precies waaraan zij zullen moeten voldoen. Bovendien bestaat het risico dat de circulaire ambitie van de verordening later wordt afgezwakt, afhankelijk van hoe streng die uitvoeringsregels uiteindelijk worden ingevuld. Ten tweede vallen batterijen voor elektrische voertuigen, nochtans de grootste en meest impactvolle categorie, niet onder de verplichting om batterijen verwijderbaar en vervangbaar te maken. Ten derde maakt de verordening hergebruik en herfabricage mogelijk, maar geeft zij deze opties geen juridische voorrang op recyclage. Dat wringt met het uitgangspunt dat producten en materialen zo lang mogelijk op hun hoogste waarde moeten worden behouden. Ten slotte ontbreekt een geharmoniseerd handhavingskader. Lidstaten mogen zelf bepalen welke sancties zij opleggen, waardoor het risico bestaat dat de verordening niet overal in de EU even streng wordt toegepast. Op basis van deze bevindingen worden concrete juridische verbeteringsvoorstellen geformuleerd: het opnemen van minimale materiële drempels in de verordening zelf, de uitbreiding van ontwerpverplichtingen naar EVbatterijen, de invoering van financiële prikkels voor waardebehoudende strategieën en een bindend coördinatiemechanisme met aanverwante EU-wetgeving. Dit onderzoek toont aan dat de Batterijenverordening een ambitieus maar juridisch onvolledig instrument is. De circulaire ambitie is reëel, maar de juridische uitwerking schiet op meerdere punten tekort om die ambitie volledig te verzilveren.

Het take-make-use-dispose-model van de dominante lineaire economie legt een steeds grotere druk op het milieu en de natuurlijke hulpbronnen. Dit benadrukt de noodzaak om economische groei los te koppelen van milieuschade en grondstoffengebruik door middel van een overgang naar een circulaire economie (CE). Als cruciale knooppunten in mondiale toeleveringsketens en centra van industriële clustering kunnen havens een sleutelrol spelen in deze transitie naar CE.
Deze thesis beoordeelt de CE-volwassenheid van vier Nederlandse zeehavens door circulaire initiatieven, zoals geïdentificeerd in recente documenten van havenautoriteiten, in kaart te brengen volgens een CE-volwassenheidsmodel. De bevindingen tonen aan dat deze havens zich voornamelijk richten op initiatieven rond energieterugwinning, wat wijst op een laag niveau van CE-volwassenheid. Een beperkt aantal initiatieven met betrekking tot het organiseren van nieuwe circulaire goederenstromen suggereert echter dat er potentieel is om door te groeien naar hogere niveaus van CE-volwassenheid.
Met name de focus op de import en export van groene waterstof biedt een veelbelovende kans om verdere vooruitgang te boeken in de CE-transitie. Daarnaast blijkt uit het onderzoek dat de CE-volwassenheid van Nederlandse zeehavens grotendeels vergelijkbaar is met die van Belgische havens. Deze thesis levert waardevolle inzichten op voor havenautoriteiten en kan bijdragen aan de ontwikkeling van strategieën om de CE-transitie te versnellen, door verder te gaan dan energieterugwinning en door te groeien naar hogere niveaus van CE-volwassenheid.

Deze masterproef onderzoekt het structureel hergebruik van gelijmd gelamelleerd houten elementen in bouwprojecten. Via zeven casussen werden processen en strategieën in kaart gebracht, wat de technische haalbaarheid en het potentieel op grote schaal aantoont. Een levenscyclusanalyse bewijst daarnaast de aanzienlijke milieuvoordelen ten opzichte van nieuw materiaal. Het eindwerk vormt zo zowel een praktische gids als een kwantitatieve onderbouwing van de milieuvoordelen van deze hergebruikpraktijk.

While the extraction of metals is essential for sustainable energy technologies, they pose environmental challenges due to the toxic materials used in their production and the hazardous waste they generate. The presence of waste containing metals and organic compounds on Earth is increasing, and Europe holds large amounts of metals locked up in industrial process residues, such as tailings, metallurgical sludges, slags, dust, and ashes. The waste or secondary material may contain critical raw materials and base metals with application in the energetic transition. These factors highlight the urgent need for effective recycling practices to manage mine waste and recover valuable secondary raw materials, addressing both environmental and economic challenges.

This thesis investigates the optimal conditions for effective bioleaching of pyrite mine wastes and modern slags from the Achada do Gamo Sulfur factory in the São Domingos Mine area, focusing particularly on Manganese and Zinc recovery to address sustainability concerns. Using Response Surface Methodology (RSM), the study evaluates the impact and relationship between pulp density, initial pH, and initial ferrous iron concentration evaluated through a Box-Behnken design (BBD). Direct bioleaching experiments were conducted on altered and crushed pyrite, pyrite ashes, and modern slags using a thermophilic microbial culture consisting of Sb. thermosulfidooxidans, L. ferriphillum, and At. caldus (SLA), which utilized elemental sulfur and ferrous iron as energy sources, driving the oxidation of ferrous to ferric iron and the conversion of sulfur to sulfuric acid in the leaching medium.

Results showed that SLA culture is less effective bioleaching in pyrite wastes than slag, although ORP measurements indicated microbial iron oxidation for all materials. This study successfully optimized the recovery of metals from slag samples, indicating a maximum efficiency of metal solubilization under the conditions of 2.32% (w/v) solid load, pH 1.90, and ferrous iron supplementation of 60 mM. The maximum metal recovery achieved was 86.9% Zn, 81.4% Mn, 65% Cu, and 66.4% Co.

For crushed pyrite, under the conditions of pH 1.66, 54 mM supplementation of iron and 2% (w/v) pulp density was estimated to achieve moderate to high recovery of Mn (>53.8%) and Zn (>8.0%). However, the values obtained were not within the 95% confidence interval and the null hypothesis could not be rejected, indicating the proposed model does not apply to the practical application; consequently, an optimized condition was not defined. The application of the same conditions obtained in the model for crushed pyrite was applied to pyrite ash material, which did not result in satisfactory results. Hence, to better recover metals from pyrite ashes and crushed pyrite, further optimization is needed.

De transitie naar CO₂-neutrale gebouwen vereist de elektrificatie van verwarmings- en ventilatiesystemen, met warmtepompen als sleuteltechnologie. De integratie van warmtepompen in bestaande luchtbehandelingsunits, met name in niet-residentiële gebouwen, blijft echter een uitdaging vanwege bestaande ontwerpen die afgestemd zijn op warmtebronnen met hoge temperaturen.
Deze thesis speelt in op die uitdaging door een simulatiegestuurde methodologie voor te stellen die toelaat om de integratie van lagetemperatuur-warmtepompsystemen in renovatiescenario’s systematisch te beoordelen en te optimaliseren. Door de discrepantie tussen conventionele ontwerprichtlijnen en de operationele grenzen van warmtepompen, is er een duidelijke nood aan een aangepaste ontwerpmethodiek. In de huidige praktijk ontbreken vaak concrete richtlijnen, wat leidt tot inefficiënte of ondermaatse toepassingen. Dit onderstreept het belang van iteratieve en prestatiegestuurde ontwerpbenaderingen, ondersteund door dynamische simulatie.
Een referentiegebouw met een conventioneel luchtbehandelingsunitontwerp wordt gemodelleerd in Hysopt om de gangbare ontwerpfilosofie, zoals bepaald door Europese normen en lokale regelgeving, weer te geven. Vanuit deze uitgangssituatie wordt een parametrisch kader ontwikkeld om de gevoeligheid van de systeemprestaties voor belangrijke invloedsfactoren te evalueren, waaronder de isolatiegraad van de gebouwschil, ventilatiebehoeften, configuraties voor warmteterugwinning, ontwerp-inblaastemperatuur en de hydraulische dimensionering van de verwarmingsbatterijen.
De analyse maakt gebruik van dynamische simulaties om de impact van ontwerpkeuzes op seizoensgebonden prestatie-indicatoren zoals de Seasonal Coefficient of Performance (SCOP), CO₂-uitstoot en operationele kosten te kwantificeren. De resultaten tonen aan dat de systeemprestaties sterk afhankelijk zijn van de interactie tussen isolatiegraad van het gebouw, de kenmerken van het afgiftesysteem, de aanwezigheid van warmterecuperatie en de regelstrategie. Zo blijkt dat binnen een warmtepompconfiguratie de toevoeging van ontwerpmaatregelen zoals vraaggestuurde ventilatie, warmterecuperatie, een verhoogde UA-waarde en een verbeterde gebouwschil kan leiden tot een reductie van 52% in operationele kosten en CO₂-uitstoot. Optimale prestaties vereisen bovendien een iteratieve verfijning van zowel de luchtzijdige als waterzijdige subsystemen. De studie toont aan dat statische, eenmalige ontwerpbenaderingen het risico op suboptimale integratie verhogen. Iteratieve, simulatiegestuurde processen maken daarentegen oplossingen mogelijk die de efficiëntie van warmtepompen verbeteren en het binnencomfort waarborgen.
Dit werk levert een gestructureerde methodologie aan die ontwerpbeslissingen in HVAC-renovatieprojecten met warmtepompen ondersteunt. Met een generieke maar aanpasbare simulatiebenadering wordt het mogelijk om de haalbaarheid van retrofittoepassingen onderbouwd te evalueren. Dit levert een concrete bijdrage aan de verduurzaming van het niet-residentiële gebouwenbestand, waarbij een eerste stap wordt gezet richting de opbouw van een beslissingskader, dat ingenieurs en installateurs ondersteunt bij het maken van diverse systeemkeuzes.

De Leopoldskazerne in Gent moet gerenoveerd worden tot een volwaardig hotel met 110 kamers en
bijhorende faciliteiten. Het HVAC-gedeelte wordt opgeleverd door meerdere bedrijven binnen de
Bumacogroup, vooral de HVAC-afdeling van Bumaco.
De bachelorproef omvat een beschrijving van de volledige HVAC, maar gaat dieper vooral in op de installatie
en ontwerp van het SWW-systeem met CO₂ warmtepompen van Mitsubishi. Alsook het opmaken van
logistieke documenten bv. materiaallijst, kabellijst, ….
Er is slechts 1 keer met CO₂ warmtepompen gewerkt binnen Bumaco en daar is dus veel onderzoek naar de
werking hiervan gebeurd.

In de studie wordt de milieu-impact van keramische gevelstenen onderzocht. Hierbij wordt aandacht besteed aan de huidige recuperatiepraktijk door gesprekken aan te gaan met specialisten in het vakgebied. Op deze manier wordt relevante informatie verzameld die bewijst dat hergebruik een waardevolle strategie is in de schakeling naar een circulaire toekomst.

De juridische betekenis en relevantie van secundaire grondstoffen in het Europees, Vlaams, Waals en Brussels afvalstoffenrecht   in   het   verleden,   heden   en   toekomstMasterscriptie, ingediend door Alexander Meuwissen bij het eindexamen voor de graad van Master in de Rechten  - KULeuvenPromotor: Prof. Dr. K.