13 NUMMER 12 - DECEMBER 2024 THEMA BETON Innovaties in beton die CO2 verminderen: overzicht 2024 De betonsector speelt een cruciale rol in de reductie van CO2-uitstoot en het tegengaan van klimaatverandering. In 2024 zijn er diverse innovaties gemeld die bijdragen aan duurzamer beton. Hier een samenvatting van enkele opvallende ontwikkelingen. Veel van de genoemde innovaties in de betonsector bevinden zich echter nog in de wetenschappelijke of proeffase en zijn momenteel nog niet op de markt verkrijgbaar of alleen kleinschalig beschikbaar. De innovaties tonen aan dat de sector zich blijft inzetten voor duurzamere oplossingen. Hoewel verdere tests en schaalvergroting nodig zijn, bieden deze technologieën veelbelovende mogelijkheden om CO2-uitstoot te verminderen. KOOLZUURHOUDEND WATER VOOR CO2-OPSLAG Ingenieurs van Northwestern University (VS) ontdekten dat koolzuurhoudend water CO2 direct in beton kan opslaan. Bijna de helft van de CO2, geïntroduceerd tijdens de productie, wordt vastgelegd. Deze methode kan ook de sterkte van beton verbeteren, hoewel verdere tests nodig zijn. Het proces vereist het injecteren van CO2 in water met cementpoeder voordat het met het volledige mengsel wordt gecombineerd. BANANENBLAD-AS ALS CEMENTVERVANGER Onderzoekers van de Technische Universiteit Mehran (Pakistan) hebben bananenblad-as (BLA) geïdentificeerd als een duurzame vervanger voor cement. Toevoeging van BLA tot 10% in beton leidde tot een 10% hogere druksterkte. Dit onderzoek sluit aan bij andere inspanningen om landbouwafval zoals tarwestro-as en houtas in betonproductie te benutten, wat de milieubelasting aanzienlijk kan verminderen. BIOCHAR: KOOLSTOFNEGATIEF BETON Het Empa-laboratorium in Zwitserland onderzoekt de toepassing van biochar, een koolstofrijk product uit biomassa, in beton. Het gebruik van biochar kan leiden tot CO2-negatief beton. Vooral bij lichtgewicht beton is het potentieel groot, met negatieve emissies tot -290 kg CO2/m³. Voor traditionele sterkteklassen kan biochar alle emissies van de productie compenseren, mits verwerkt tot korrels om praktische en veiligheidsuitdagingen te overwinnen. CO2-OMZETTING IN KOOLSTOFNANOVEZELS Wetenschappers in de VS hebben CO2 omgezet in koolstofnanovezels, die beton kunnen versterken en CO2 langdurig opslaan. Het proces produceert bovendien waterstofgas als bijproduct, wat het duurzaamheidsaspect verder versterkt. Recyclebare katalysatoren verbeteren de haalbaarheid van deze methode aanzienlijk. ELEKTRISCHE RECYCLING VAN CEMENT De Universiteit van Cambridge ontwikkelde een methode om cement te recyclen met behulp van elektrische ovens voor staalproductie. Dit proces vervangt het gebruik van kalk in staalrecycling met oud cement, wat leidt tot CO2-reductie bij zowel beton- als staalproductie. De technologie maakt gebruik van hernieuwbare energie en kan tegen 2050 op grote schaal worden toegepast, met potentieel voor emissievrij cement. CARBONUPCYCLING CarbonUpcycling technologieën gebruiken CO2 als grondstof in betonmengsels. Dat resulteert in een lager milieu-impact. Een voorbeeld is Solidia Technologies, dat CO2 mineraliseert tijdens het productieproces en biedt toepassingen voor permanente opslag, vooral waar grondsequestratie niet mogelijk is. BETON MET TOEGEVOEGDE BIO-ASSIMILATIE BioMason ontwikkelt biobeton dat met micro-organismen wordt geproduceerd. Dit proces gebruikt minder energie en vermijdt directe CO2-uitstoot, wat bijdraagt aan circulaire oplossingen. BRONNEN: • Mehran University onderzoek naar bananenblad-as • Northwestern University onderzoek naar koolzuurhoudend water. • Empa-laboratorium over biochar-toepassingen. • U.S. Department of Energy en Columbia University over koolstofnanovezels. • Universiteit van Cambridge over elektrische recycling van cemen • Solidia Technologies • BioMson • Heidelberg Materials ten elk jaar aan minstens vijf criteria voldoen. Er wordt gekeken naar het energieverbruik, de hoeveelheid aanmaakwater, de hoeveelheid en het soort secundair materiaal, het brandstofverbruik, het soort transport voor de aanvoer van grondstoffen en de CO2 die gebruikt wordt voor de productie. CEMENT VERDUURZAMEN Volgens Betonhuis liggen er aanzienlijke kansen in de verduurzaming van cement, een essentiële stap richting een CO2-neutrale cementindustrie in 2050. Momenteel komt ongeveer 60% van de CO2-uitstoot in de cementproductie voort uit het branden van kalksteen, 30% uit de benodigde brandstoffen en 10% uit elektriciteitsgebruik. Om cement volledig CO2-vrij te maken, zijn drie belangrijke stappen nodig: 1. Verduurzamen van elektriciteit: Het gebruik van groene stroom kan de emissies uit elektriciteitsverbruik elimineren. 2. Vervangen van fossiele brandstoffen: Brandstoffen zoals aardgas en kolen kunnen worden vervangen door waterstof of biomassa. 3. Afvangen en opslaan van CO2: De CO2 die vrijkomt bij het branden van kalksteen (het zogenaamde calcineringsproces) kan worden afgevangen en opgeslagen in bijvoorbeeld lege gasvelden. Naast deze technische innovaties richt de industrie zich op directe reducties van het CO2-profiel door portlandcementklinker gedeeltelijk te vervangen door alternatieven, zoals hoogovenslak en poederkoolvliegas. Nederland loopt hierin al decennialang voorop, wat heeft geleid tot het laagste CO2-profiel van cement ter wereld. De sector werkt daarnaast aan ambitieuze doelen voor 2050. Innovatieve technologieën zoals Carbon Capture and Utilization (CCU) en de ontwikkeling van volledig circulaire bouwmaterialen spelen hierbij een cruciale rol. Volgens Betonhuis liggen er aanzienlijke kansen in de verduurzaming van cement, een essentiële stap richting een CO2-neutrale cementindustrie in 2050.
RkJQdWJsaXNoZXIy NTI5MDA=