DUURZAAMHEID
Van rest-stroom naar toekomst
TU Delft en Haitsma Beton bouwen aan circulair beton
In een laboratorium aan de TU Delft werkt professor Guang Ye, hoogleraar Advanced Construction Materials, met zijn team en dat van dr. Mladena Lukovic, die zich vanuit de onderzoeksgroep Concrete Structures richt op de structurele aspecten, aan een van de grootste uitdagingen in de bouwsector: hoe maak je beton duurzaam zonder in te leveren op kwaliteit?
FOTO’S: Paul Poels video- en fotografie
‘‘Het antwoord lijkt te liggen in as. Niet zomaar as, maar zorgvuldig gereinigde restproducten van stedelijk afval, biomassa en zuiveringsslib. Binnen het Europese onderzoeksproject AshCycle onderzoekt Ye met onder meer Haitsma Beton hoe deze assoorten kunnen worden ingezet als alternatief voor traditionele cementgrondstoffen.
Nederland produceert zelf geen Portland-cement en is daardoor afhankelijk van import. Bovendien vermindert de beschikbaarheid van belangrijke bijproducten uit de industrie, zoals hoogovenslakken en vliegas, die decennialang werden gebruikt als toevoeging aan beton. “We sluiten kolencentrales vanwege CO2-uitstoot, en staalbedrijven stappen over op elektrische ovens,” legt Ye uit. “Daardoor raken we traditionele grondstoffen kwijt, terwijl de vraag naar duurzaam beton alleen maar toeneemt.”
De oplossing: gereinigde mineralen als bouwsteen
Het AshCycle-project zoekt het antwoord in hergebruik van as uit onder meer afvalverbrandingsinstallaties en biomassa-energie-centrales. “We onderzoeken of deze as – mits goed behandeld – kan dienen als bouwmateriaal,” vertelt Ye. Die behandeling is cruciaal: de as bevat metalen zoals metallisch aluminium en andere verontreinigingen die uitloging en gasvorming in beton kunnen veroorzaken. “Door de deeltjes te verkleinen en het metallisch aluminium te verwijderen, verkrijgen we een schoon materiaal dat voldoet aan de strenge Nederlandse milieunormen.”
Twee sporen van innovatie
De onderzoekers werken aan twee toepassingen. De eerste is gedeeltelijke vervanging van conventionele grondstoffen in standaard beton: tot zo’n 13 procent van het cement kan worden vervangen door gereinigde as. De tweede – en veelbelovender – aanpak is geopolymeerbeton, waarin helemaal geen cement meer nodig is.
“We gebruiken gereinigde as als vervanging van vliegas of hoogovenslak tot ongeveer 50 procent om geopolymeerbeton te produceren,” zegt Ye. “Dat levert beton op met een veel lagere CO2-uitstoot, zonder in te boeten op sterkte.”
Van lab naar fabriek
In de laboratoria van de TU Delft zijn de nieuwe betonsoorten uitgebreid getest op sterkte, duurzaamheid en hun lange-termijnprestaties. Maar de overstap van proefbuis naar praktijk is een ander verhaal. Daar komt Haitsma Beton in beeld.
Het Friese bedrijf is een van de industriële partners in het project en vertaalt de labresultaten naar grootschalige productie. “Haitsma Beton speelt een cruciale rol,” benadrukt Ye. “Zij maken de pilot-elementen waarmee we kunnen aantonen dat dit materiaal ook in de praktijk werkt.”
‘De toekomst van beton ligt in circulariteit en samenwerking. We hebben bedrijven als Haitsma Beton nodig om het echt in de wereld te brengen.’
In Friesland zijn inmiddels vier grote betonnen barriers gemaakt: twee van traditioneel beton met gereinigde mineralen en twee volledig uit geopolymeerbeton, plus een betonnen zitbank van geopolymeerbeton. De barriers zullen worden geplaatst op een geschikte locatie in het provinciaal domein – en de bank krijgt een plek in de openbare ruimte om het materiaal in reële omstandigheden te demonstreren en te monitoren. “Dit soort pilotprojecten zijn essentieel,” zegt Ye. “Alleen door samen met de industrie te bouwen, kunnen we leren hoe het materiaal zich op lange termijn gedraagt.”
Nieuwe regels voor een nieuwe bouwpraktijk
Een grote uitdaging ligt niet in de techniek, maar in de regelgeving. In Nederland gelden strenge eisen voor milieubelasting en materiaalcertificering. “We hebben laten zien dat onze betonsoorten voldoen aan de leaching- en emissie-eisen,” zegt Ye, “maar het duurt nog voordat de normen zijn aangepast. Zonder standaarden kunnen bedrijven het niet toepassen, hoe goed het ook werkt.”
Daarom pleit Ye voor nauwe samenwerking tussen wetenschap, overheid en industrie. “We kunnen prachtig onderzoek doen in het lab, maar als er geen certificering komt, bereikt het de markt niet. Nieuwe materialen vragen om nieuwe regels.”
Economie en mindset
Hoewel het reinigen van deze reststromen kosten met zich meebrengt, verwacht Ye dat duurzame alternatieven op termijn concurrerend worden. “Als je de CO2-uitstoot meerekent als echte kostenpost, is dit type beton al goedkoper dan traditioneel cementbeton,” stelt hij. “Het vergt alleen een andere manier van denken. We moeten ophouden te spreken over afval, maar over alternatieve bindmiddelen gemaakt van gereinigde mineralen.”
De toekomst van beton
Voor Ye is de richting duidelijk: “De toekomst van beton ligt in circulariteit en samenwerking. Universiteiten kunnen kennis leveren, maar we hebben bedrijven als Haitsma Beton nodig om het echt in de wereld te brengen.” Nieuwe onderzoeksprojecten richten zich nu op standaardisatie en opschaling, zodat innovaties zoals AshCycle kunnen uitgroeien tot de nieuwe norm.
Of, zoals Ye het samenvat: “We hebben nog een lange weg te gaan, maar de eerste stap is gezet – van reststroom naar toekomst.”
