Verbrandingsas omgezet in koolstofarme en circulaire bouwmaterialen

Dat het een moeilijk jaar geweest is voor veel bedrijven actief in recycling, is geen nieuws. Dat er desondanks toch bijzonder mooie initiatieven en investeringen gebeurd zijn om recycling weer naar een hoger niveau te tillen mag dus zeker extra in de verf gezet worden. RecyclePro sluit het jaar daarom af met drie mooie innovatieprojecten. Veolia mag de spits afbijten. Zij innoveren met een unieke straatsteen, gemaakt van de assen afkomstig uit de verbranding van huishoudelijk afval. Een samenwerking met de Universiteit Gent, Resourcefull, Orbix en SECO die deel uitmaakt van het Europese ‘Horizon Europe Ashcycle project dat tot doel heeft de reststoffen van verwerkingsprocessen om te zetten in duurzame bouwmaterialen.

Bij de verbranding van restafval (afvalverwerking tot energie) ontstaat ongeveer 20 kg as per 100 kg verwerkt afval. Momenteel wordt een deel van deze reststoffen in België hergebruikt. Het AshCycle project, dat door de Europese Unie met meer dan 10 miljoen euro wordt gefinancierd, onderzoekt hoe meer assen veilig kunnen worden hergebruikt en omgezet in grondstoffen voor de bouw.

Belgisch consortium

In België is de eerste stap het verzamelen van assen bij de afvalenergiecentrales waarna ze verder verwerkt worden in de Veolia verwerkings­installatie in Grimbergen. De behandelde assen worden vervolgens naar de Universiteit Gent getransporteerd, waar onderzoekers de kwaliteit en reactiviteit ervan op materiaal- en bouwproductniveau beoordelen. Dat doen ze in samenwerking met de gespecialiseerde bedrijven ResourceFull en Orbix, die de assen gebruiken in koolstofarme betonproducten. SECO werkt mee aan de kwaliteitscontrole. Stijn Matthys, professor aan de Universiteit Gent en projectcoördinator, legt uit: “In onze laboratoria analyseren we deze verbrandingsassen om hun gebruik in verschillende soorten koolstofarm beton te evalueren. We testen hun sterkte, duurzaamheid en milieuveiligheid om na te gaan of ze geschikt zijn voor gebruik in de bouwsector.”

Drie mogelijke toepassingen

Er worden drie mogelijke toepassingen onderzocht:

• het gebruik van de assen als aanvullend cementachtig materiaal (SCM) ter vervanging van een deel van het portlandcement;
• het mengen en chemisch activeren van assen en slakken tot zogenaamd geopolymeerbeton dat vrij is van portlandcement;
• het integreren van een mengsel van assen en slakken in processen waarbij CO2 tijdens de productie permanent in beton wordt opgeslagen.

Deze oplossingen kunnen de koolstofvoetafdruk van beton met ongeveer 0,7 ton CO2 verminderen per ton conventioneel cement dat wordt vervangen. Als deze aanpak op grote schaal in Europa wordt toegepast, kan de jaarlijkse CO2-uitstoot met wel 20 miljoen ton verminderd worden. Dit zorgt ervoor dat verbrandingsassen een waardevol hoogwaardig mineraal of bind­middel kunnen worden in duurzame bouw. Op termijn zouden deze ontwikkelingen niet alleen de bouwsector kunnen transformeren, maar ook de opkomst van een nieuwe generatie duurzame materialen ten dienste van de circulaire economie kunnen bevorderen.

Koolstofarme straatstenen op de campus van de Universiteit Gent

Het AshCycle consortium demonstreert de technologie via proefprojecten in heel Europa, waarbij de Universiteit Gent een coördinerende rol speelt. Het Belgische AshCycle team geeft een concreet voorbeeld op de campus door innovatieve AshCycle straatstenen te gebruiken:

• Veolia levert behandelde assen uit afval­verbranding;
• ResourceFull ontwikkelt koolstofarme alkalische straatstenen door middel van alkali-activering;
• Orbix produceert een variant op basis van CO²-uithardingstechnologie (Carbstone);
• SECO staat in voor de kwaliteit, veiligheid en milieuprestaties van het geproduceerde beton.

Na veelbelovende tests en een succesvolle opschaling werden twee proefzones van elk 50 m² aangelegd op de campus van de Universiteit Gent: één met alkali geactiveerde betonstenen en één met Carbstone-stenen.

Nieuwe oplossingen

Franck Arlen, CEO van Veolia België en Luxem­burg, concludeert: “Op onze Belgische sites in Grimbergen en Gent recyclen we al de assen uit afval­energie­centrales, maar we zijn voort­durend op zoek naar nieuwe oplossingen om nog beter te recyclen. Dit onderzoek sluit daarom volledig aan bij onze GreenUp strategie, die gericht is op het her­gebruiken van hulpbronnen en het koolstof­arm maken van de industrie. Door deel te nemen aan projecten zoals AshCycle, die onder­zoekers en industriële partners samenbrengen, ver­kennen we nieuwe alternatieven om de onbenutte grond­stoffen van vandaag om te zetten in nuttige materialen voor morgen.”