BouwTotaal 12 - 2022

15 NUMMER 12 / DECEMBER 2022 THEMA BETON BLIJF OP DE HOOGTE Als kenniscentrum zoekt Betonhuis voortdurend naar nieuwe manieren om bij te dragen aan een betere wereld. Zo is Betonhuis bezig met nóg veiliger werken, maar ook met natuurinclusief en klimaatadaptief bouwen, circulair ontwerpen, slankere constructies en remontabele betonelementen. Kortom, wat het Betonhuis betreft kan er vaker een boomworden opgezet met iedereen die met beton te maken heeft, over hoe we écht voor impact kunnen zorgen. Want met beton maken we het verschil. Wilt u op de hoogte blijven? Abonneer u dan op de nieuwsbrief over duurzaam beton. aanmelden.betonhuis.nl gemaakt van grondstoffen die nu al volledig worden toegepast in de cement- en betonindustrie, zoals hoogovenslak en poederkoolvliegas. Dit zijn schaarse grondstoffen die in Europa (en hoogovenslak ook wereldwijd) al vrijwel volledig worden toegepast in cement en beton, en daarbij portlandcementklinker – dat een veel hoger CO2-profiel heeft - al sinds vele decennia gedeeltelijk vervangen. Het toepassen van hoge gehalten aan slak of vliegas in geopolymeerbeton, maar ook bijvoorbeeld in de vorm van een hoogovencement CEM III/C, levert dus geen milieuwinst op. Er is alleen sprake van een verschuiving van grondstoffen.” Geopolymeren kunnen dus alleen een bijdrage leveren aan het beperken van de CO2-emissie als er gebruik wordt gemaakt van materialen die we nu nog niet toepassen in beton. Edwin: “Dat kan een kunstmatig vervaardigde slak zijn, maar ook andere secundaire materiaalstromen dan poederkoolvliegas en hoogovenslak. In het geval van alternatieve secundaire materiaalstromen zijn de beschikbare volumes meestal beperkt. Zo komt er in België een relatief grote hoeveelheid koperslak vrij die geschikt lijkt voor de productie van geopolymeerbeton. Het gaat echter omminder dan 200.000 ton per jaar, terwijl er in België circa 6,5 miljoen ton cement per jaar wordt gebruikt.” CEMENT VERDUURZAMEN Kansen liggen er ook in het verduurzamen van het cement zelf. “Circa 60 procent van CO2-uitstoot komt voort uit het branden van kalksteen, 30% komt van de benodigde brandstoffen en 10% komt van elektriciteit. Er moeten dus drie stappen worden gezet om cement CO2-vrij te maken. Bij elektriciteit kunnen we denken aan groene stroom en bij de brandstoffen aan waterstof. Bij het branden van kalksteen moeten we de CO2 afvangen en opslaan in oude gasvelden of als grondstof gebruiken”, aldus Edwin. De makkelijkste stap om het CO2-profiel van cement te verlagen, is door een deel van de portlandcementklinker te vervangen door geschikte alternatieven zoals hoogovenslak en poederkoolvliegas. Nederland is hierin al decennia koploper en het in Nederland toegepaste cement (inclusief import) heeft daardoor ook het laagste CO2-profiel ter wereld: een bijdrage aan de totale CO2-emissie in Nederland van circa 1,6% in plaats van 7%wereldwijd! Buiten Nederland worden de pijlen gericht op ongebrande kalksteen, gecalcineerde klei of een combinatie van deze twee. Edwin: “Ongebrande kalksteen is vrijwel inert, maar het kan desondanks een deel van portlandcementklinker vervangen zonder een evenredig sterkteverlies. Bij de klei gaat het om de kleisoort kaolien (Chinese klei) die rijk is aan het mineraal kaoliniet. Bij circa 600 °C wordt de aluminiumsilicaat omgezet in metakaolien, waarmee het puzzolane eigenschappen krijgt. Onderzoeken wijzen op mogelijkheden om in combinatie met kalksteen het klinkergehalte in cement te verlagen tot zo’n 50%. Omdat kalksteen en kaolien wereldwijd praktisch onbeperkt en regionaal beschikbaar zijn, is de ontwikkeling van een cementsoort op basis van gecalcineerde klei en kalksteen een kansrijke optie voor reductie van het CO2-profiel van cement. Voor Nederland biedt deze ontwikkeling echter voorlopig geen toegevoegde waarde. Regionaal hebben we een groot aanbod aan hoogovenslak en in Nederland is hoogovencement CEM III/B met slechts 30% klinker het meest toegepaste cementtype.” AFVANG CO2 “Uit het voorgaande blijkt dat er weliswaar veel mogelijkheden zijn om de CO2-emissie te verlagen, maar dat grootschalige vervanging van portlandcementklinker niet eenvoudig is. Naast verdere inzet van alternatieve brandstoffen wordt er door de cementindustrie daarom ook sterk ingezet op afvang en vervolgens opslag of gebruik van CO2”, aldus Edwin. Uit de ‘Technology Roadmap Low-Carbon Transition in the Cement Industry’, blijkt dat in 2050 het grootste deel van de vereiste CO2-reductie moet worden gerealiseerd door het afvangen van CO2. Voor het nuttig toepassen van CO2 zijn er volgens Edwin diverse mogelijkheden, waaronder de productie van brandstoffen en het kweken van algen. Opslag van CO2 kan in oude gasvelden, maar wellicht is opslag in mineralen (zoals door een reactie met een magnesiumsilicaat als olivijn) ook mogelijk. Zowel bij opslag als bij gebruik zal de CO2 geconcentreerd moeten worden afgevangen. Hiervoor zijn meerdere technieken in ontwikkeling. In de eerdergenoemde ‘Technology Roadmap’ wordt voorzien dat CO2-afvang pas vanaf ongeveer 2035 voor een belangrijk deel van de CO2-reductie zal zorgen. “Het aantal projecten met verschillende technieken, pilot-plants en plannen is ondertussen al dermate groot dat verwacht mag worden dat al in 2030 een klein deel van het cement in Nederland CO2-neutraal zal zijn.” TECHNOLOGISCHE ONTWIKKELINGEN Edwin besluit: “Het CO2-profiel van beton is laag in vergelijking met andere bouwmaterialen, maar door de enorme vraag naar beton en daarmee naar cement levert de productie van cement een forse bijdrage aan de totale CO2-emissie. De noodzakelijke verlaging van de CO2-emissie zal moeten worden gerealiseerd door een breed scala aan nieuwe cementsoorten en vooral door CO2-afvang. Dit vraagt echter nog de nodige technologische ontwikkelingen. Voor de komende jaren zijn de mogelijkheden voor cement daarom beperkt en moet verlaging van het CO2-profiel van beton vooral worden gezocht in betontechnologische maatregelen als optimalisatie van de korrelpakking, waardoor het cementgehalte kan worden verlaagd. Daarnaast kan er door anders te ontwerpen ook minder beton en wapeningsstaal in betonconstructies worden toegepast. Maar men kan natuurlijk ook denken aan een adaptief ontwerp en een zwaardere kwaliteit beton, zodat een constructie honderden jaren mee kan. De zeer lange en onderhoudsarme levensduur van betonconstructies is tenslotte ook een zeer relevant milieu-aspect.” BETONAKKOORD Partijen richten zich voor 2030 op de volgende ambities: 1. samenwerking in de betonketen voor verdere verduurzaming; 2. consistente uitvraag van duurzaam beton; 3. een vermindering van de CO2-uitstoot in de betonketen met 30% t.o.v. 1990 als ondergrens, te behalen in de keten, met daarbij een inspanning gericht op de nationale CO2-reductie ambitie van 49% uit het Regeerakkoord Rutte III (2017); 4. 100% hoogwaardig hergebruik van het vrijkomende beton (grondstoffen, elementen, componenten), waarbij er transparantie is over de herkomst en samenstelling van het beton dat gerecycleerd wordt ten behoeve van de kwaliteit voor toekomstig hergebruik en waarbij aansluiting gezocht wordt bij erkende keurmerken en transparante meetmethodes; 5. het creëren van een netto positieve waarde van natuurlijk kapitaal in de betonsector; 6. het bevorderen van innovaties en sociaal kapitaal.  In betonnen bestratingsproducten kan een groot deel van het cement worden vervangen door een mengsel van secundair restmateriaal uit de asfaltindustrie, hoogovenslakken en chemische mineralen.

RkJQdWJsaXNoZXIy NTI5MDA=