De wereld wordt geconfronteerd met problemen met de voorraad van kritieke materialen, dit vertaalt zich dat niet in aanpassing van productontwerp. Terwijl de geschiedenis leert dat productontwerp een grote rol kan spelen bij het oplossen van dergelijke problemen, aldus de Delftse onderzoeker David Peck. Op vrijdag 18 november verdedigt hij zijn proefschrift over dit onderwerp aan de TU Delft.
Strategisch
Kritieke materialen zijn elementen (metalen/lanthaniden) waarbij er risico is op prijsvolatiliteit en beperkte levering. Kritieke materialen zijn van strategisch belang voor de economie, het bedrijfsleven, voor innovatie en producten, en ze zijn essentieel voor het in stand houden en het verbeteren van onze kwaliteit van leven. Een voorbeeld is het gebruik van kleine hoeveelheden dysprosium in een permanente neodymium-ijzer-boormagneet, waardoor de magneet in een elektromotor goed werkt bij hogere bedrijfstemperaturen. Toepasbaar in uiteenlopende producten, van smartphones tot elektrische auto’s.
Tweede Wereldoorlog
“De wereld kan geconfronteerd worden met problemen met de voorraad van kritieke materialen, maar deze mogelijke problemen vertalen zich niet in activiteiten bij het productontwerp, ondanks het feit dat de geschiedenis leert dat het productontwerp een rol kan spelen bij het oplossen van problemen met kritieke materialen”, aldus onderzoeker David Peck. Hij heeft vijf casestudy’s over materiaalschaarste en productontwerp tijdens de Tweede Wereldoorlog onderzocht. De Britse regering zag streng toe op het aanbod van producten met een systeem van licenties, vergunningen en distributie, leverde producten aan mensen in nood en moedigde de samenleving aan om minder te verbruiken, en zo mogelijk niets.
Sindsdien is de hoeveelheid materialen die in productontwerpen wordt gebruikt snel gegroeid, leveringsketens zijn complexer en ondoorzichtiger geworden, en productontwerpers hebben geen goed begrip van de materialen in veel hightechproducten. Tegelijkertijd stellen regeringen, in het bijzonder in de EU en de VS, dat productontwerp een grote rol zal spelen bij het oplossen van de problemen met kritieke materialen.
Interviews
Peck heeft diepte-interviews gehouden bij 29 bedrijven die actief zijn in Nederland. De uitkomsten van het onderzoek brengen aanzienlijke lacunes aan het licht in het bewustzijn en de kennis over kritieke materialen. De rol van kritieke materialen wordt als zeer belangrijk beschouwd voor het productontwerp en de productprestaties, maar het onderwerp wordt gewoonlijk afgehandeld door de inkoopmedewerkers. De meeste bedrijven (meer dan 60%) passen hun risicomanagementprocedures wel toe op kritieke materialen, maar zonder dat duidelijk is welke materialen het grootste risico opleveren of in welke producten de kritieke materialen eigenlijk gebruikt worden. Driekwart van de bedrijven verwacht dat de leveranciers de risico’s voor hen beheersen. Wat betreft zakelijke kansen in verband met kritieke materialen ziet meer dan een derde van de bedrijven mogelijkheden, maar de meerderheid beschouwt kritieke materialen als een bedreiging en slechts twee bedrijven zien verbanden met de productontwerpstrategie.
Gebrek aan urgentie
“De belangrijkste observatie is dat, toen materiaalschaarste in de Tweede Wereldoorlog een probleem was, het productontwerp, dat werd gecoördineerd door de nationale overheid, al snel een grote rol speelde bij het ontwikkelen van oplossingen”, aldus Peck. “Er is een parallel te trekken tussen de historische productontwerpstrategieën bij materiaalschaarste en de voorgestelde 21ste-eeuwse productontwerpstrategieën voor kritieke materialen. Deze strategieën worden nu voorgesteld door technische productontwerpers en overheden, met name de Europese Unie (in het kader van haar voorstellen voor een circulaire economie), maar de uitkomsten van het bedrijfsonderzoek laten zien dat het in het bedrijfsleven ontbreekt aan een gevoel van urgentie en aan activiteit. De schaal van de transitie naar een circulaire economie is enorm, maar dat geldt ook voor de kosten en risico’s van de problemen met kritieke materialen.”
Respons van de TU Delft
Hoewel er momenteel standaard geen aandacht wordt besteed aan dit onderwerp in colleges over productontwerp, wordt er op andere manieren wel aan bewustwording gewerkt. Zo is het onderwerp bijvoorbeeld opgenomen in de Massive Open On-line Course (MOOC) getiteld ‘Circular Economy, an introduction’ op het edX-platform, ontwikkeld door het Leiden-Delft-Erasmus Centre for Sustainability. Daarnaast is er onderwijs ontwikkeld over kritieke materialen en productontwerp binnen een scala aan activiteiten in het kader van het door de EU gefinancierde programma EIT Raw Materials. Gebruikte methodes zijn online vervolgcursussen, serious games, bedrijfstrainingen en bewustmaking van de bredere samenleving, inclusief beleidsmakers. Peck merkt op:
De recente politieke gebeurtenissen in Europa en de rest van de wereld zichtbaar hebben gemaakt hoe snel er bij internationale handel sprake kan zijn van onzekerheid. Een Europese transitie naar ‘Circular Cities’ zou een stap vooruit zijn. Samen met onze partners aan de Universiteit Leiden en de Erasmus Universiteit zijn we op zoek naar oplossingen.