Pionieren naar een robuuste toeleveringsketen van kritieke materialen

Thema:: Duurzame materialen

8 december 2025

Onze industrie is sterk afhankelijk van een veilige aanvoer van kritieke materialen (CRM’s), zeker nu we de energie- en materiaaltransitie versnellen. Zo zijn zeldzame aardmetalen uit China nodig voor permanente magneten in windturbines. Om leveringsrisico’s te voorkomen en kosten te verlagen, ontwikkelt TNO innovatieve materialen. Dit omvat veilige, duurzame en economisch haalbare alternatieven voor CRM’s, waarmee we een robuuste CRM-keten waarborgen.

Materiaalontwikkelingen om CRM’s te vervangen of te verminderen

In lijn met de Critical Raw Materials Act ontwikkelen we alternatieven voor kritieke materialen. Dit vergroot de robuustheid van de keten, faciliteert de energietransitie en waarborgt de concurrentiekracht van de Nederlandse en Europese industrie. Onze belangrijkste ontwikkelgebieden zijn:

1. Alternatieve sourcing

Wij brengen in kaart waar kritieke materialen (CRM’s) momenteel worden gebruikt in de Nederlandse en Europese industrie en welke afvalstromen daarbij ontstaan. Vervolgens onderzoeken we hoe we processen kunnen ontwikkelen om deze kritieke materialen uit de afvalstroom te halen en ze te gebruiken voor de productie van nieuwe hoogwaardige materialen of producten. Zie onze spotlight-innovatie: het gebruik van vanadium-afvalstromen voor slimme ramen.

2. Materiaalvervanging

Wij identificeren producten die kritieke materialen bevatten. Vervolgens zoeken of ontwikkelen we vervangende materialen die minder kritiek en vaak goedkoper zijn. Daarbij behouden of verbeteren we de functionaliteit en prestaties. Zie onze spotlight-innovatie: groene waterstofproductie minder afhankelijk maken van CRM’s.

3. Ontwerp voor circulariteit

TNO ontwikkelt nieuwe materialen en processen om recycling en hergebruik van CRM’s aan het einde van de levensduur van een product te vergemakkelijken. Dit maakt producten vanaf het begin beter recyclebaar. Bijvoorbeeld: de zeldzame aardmetalen in permanente magneten voor windturbinegeneratoren zijn lastig te extraheren en te recyclen als ze geïntegreerd zijn in grote componenten. Om demontage aan het einde van de levensduur te vergemakkelijken, ontwikkelt TNO modulaire strategieën zoals omkeerbare lijmen voor diverse toepassingen.

Website image 1484x835 (9) — De afbeelding toont een schema rond kritieke grondstoffen met vijf kernfactoren: schaarste, toegang (ruw en verwerkt), afhankelijkheden, strategische belangen en economisch belang.

Spotlight innovaties

TNO werkt aan verschillende innovaties op het gebied van kritieke materialen. Hier vind je een overzicht.

Vanadium is een kritische grondstof die wordt gebruikt in batterijen, staal- en titaniumlegeringen en als katalysator in bijvoorbeeld rubberproductie. Meer dan 95% van de wereldwijde mijnbouw en 80% van de EU-aanvoer van vanadium komt uit slechts vier landen: Rusland, China, Brazilië en Zuid-Afrika. Tegelijkertijd produceert de Europese industrie jaarlijks duizenden tonnen vanadiumhoudend afval, dat tegen hoge kosten wordt afgevoerd.

TNO’s oplossing

We hebben een nieuw proces ontwikkeld om zeer zuiver vanadium pentoxide direct uit gebruikte industriële katalysatoren te winnen. Het gewonnen vanadium gebruiken we als grondstof voor een andere TNO-innovatie: een slimme raamcoating die vanadiumoxide gebruikt voor zelfadaptieve zonnewarmteregulering in gebouwen.

Impact

Afvalstromen worden een waardevolle bron van kritische materialen
Businesscase voor bedrijven die afval met hoogwaardige materialen afvoeren
Minder afhankelijkheid van buitenlandse leveranciers
Nog meer impact bij toepassing op andere en nog kritischere materialen zoals platina, iridium en lithium

Groene waterstof is essentieel voor de energietransitie. Proton Exchange Membrane Water Electrolyse (PEMWE) is een van de meest veelbelovende technologieën voor efficiënte productie van groene waterstof. Huidige systemen zijn echter sterk afhankelijk van kritische materialen zoals iridium, platina en titanium. Meer dan 50% van de kosten van een PEMWE-systeem komt alleen al door titanium.

TNO’s oplossing

Op basis van onze expertise in PEMWE-technologie ontwikkelen we innovaties op verschillende niveaus. Het eerste niveau is radicale reductie: we hebben een nieuwe katalysator ontwikkeld die 200 keer minder iridium gebruikt dan conventionele systemen.

Het tweede niveau is materiaalvervanging, zoals het ontwikkelen van platina-vrije anticorrosiecoatings en kostenverlaging door titanium te vervangen door roestvrij staal. Het derde niveau is ontwerp voor recycling: herontwerp van PEMWE-systemen voor eenvoudige demontage en materiaalterugwinning aan het einde van de levensduur.

Impact

200x minder iridiumgebruik
Potentieel aanzienlijke kostenverlaging door titaniumvervanging
Minder leveringsrisico voor groene waterstofproductie
Versnelling van de energietransitie en versterking van Europa’s technologische autonomie

Alles over kritieke grondstoffen

Ontdek hoe TNO bijdraagt aan meer autonomie in kritieke grondstoffen in al zijn verschillende aspecten. Van strategische inzichten tot innovatieve technologieën: lees hoe we de leveringszekerheid vergroten en Europa minder afhankelijk maken.

Lees meer

Waterstofelektrolyse schoner en veiliger maken

Bij het ontwikkelen van circulaire vervangers voor CRM’s werken we niet alleen aan het verminderen van de afhankelijkheid van schaarse grondstoffen. We richten ons ook op de ontwikkeling van nieuwe materialen ter vervanging van toxische stoffen, met als doel waterstofelektrolyse schoner en veiliger te maken. Zo ontwikkelen we PFAS-vrije membranen als vervanger voor het huidige NafionTM-membraan in deze systemen.

Samenwerken met TNO voor CRM-oplossingen

Of je nu te maken hebt met leveringsrisico’s van kritieke materialen, of afvalstromen met waardevolle grondstoffen genereert: TNO helpt je bij het ontwerpen van nieuwe processen, het ontwikkelen van alternatieven en het waardevol inzetten van afval. Neem contact op voor meer informatie en co-ontwikkeling.

Neem contact met ons op

Sla navigatie over (Neem contact met ons op)

Telmo da Silva Lope

Functie:
Business Developer Geavanceerde & Alternatieve Materialen
Neem contact met mij op voor vraagstukken rond ‘geavanceerde’ materialen, in het bijzonder alternatieven voor toxische en kritieke grondstoffen. Ik verbind publieke en private partijen met onze onderzoeksteams om initiatieven te ontwikkelen rondom alternatieve sourcing, materiaalvervanging en ontwerp voor circulariteit.

Meer over Telmo
- Standplaats:
  Geleen - Brightlands Materials Center
- E-mail:
  E-mail Telmo
Daniel Mann

Functie:
Senior Scientist Geavanceerde materialen & CRM-alternatieven
Daniel is gespecialiseerd in de ontwikkeling, karakterisering en implementatie van geavanceerde functionele materialen, coatings en nanocomposieten. Zijn focus ligt op stimuli-responsieve materialen die reageren op externe prikkels zoals licht, temperatuur en magnetische velden. Toepassingsgebieden zijn slimme coatings, omkeerbare lijmen, recycling en circulariteitsconcepten, inductieverwarming en alternatieven voor kritieke grondstoffen.

Meer over Daniel
- Standplaats:
  Geleen - Brightlands Materials Center
- E-mail:
  E-mail Daniel

Terug naar navigatie (Neem contact met ons op)

Laat je verder inspireren

18 resultaten, getoond 1 t/m 5

Vooruitgang in circulaire verpakkingen voor soepen en sauzen

Informatietype:: Insight

15 juli 2025

Samen met partners is een soepverpakking ontwikkeld die op de gebruikelijke manier gevuld en gesteriliseerd kan worden en voldoet aan functionele eisen zoals bijvoorbeeld houdbaarheid.

Lees meer

over Vooruitgang in circulaire verpakkingen voor soepen en sauzen