Low carbon binders: grondstof voor ecologisch beton

ResourceFull, in 2015 opgericht door een aantal materiaalkundig ingenieurs van de KU Leuven, ontwikkelt zogenaamde ‘low carbon binders’ als vervanger van Portlandcement in betonproducten. Vanuit milieuoogpunt uiterst interessant, als je bedenkt dat de productie van dit cement instaat voor 8% van de wereldwijde CO2 productie.

ResourceFull startte zo’n zes jaar geleden met een VLAIO haalbaarheidsstudie en groeit nu verder tot een onderneming met 10 werknemers.

Wouter Crijns
We hebben destijds veel geleerd uit de haalbaarheidsstudie. We zijn blij dat we meteen in het uitgebreide VLAIO netwerk terecht kwamen. De verschillende onderzoek- en ontwikkelingsprojecten waar we ondertussen als hoofdaanvrager of als partner instapten, zijn van grote waarde voor het bedrijf en voor de bouwsector.
Wouter Crijns
Zaakvoerder ResourceFull

Van afvalstromen uit de metaalnijverheid…

Bij de productie van metaal versmelten erts of scrap bij hoge temperatuur. Onzuiverheden blijven over in de vorm van metaalslakken. Dit bijproduct kent nog niet veel toepassingen en wordt daarom vaak gedumpt. Ecologisch onverantwoord, vindt Wouter Crijns. Daarom voert ResourceFull  in haar betonlabo onderzoek naar de mogelijke inzetbaarheid van verschillende soorten afvalstromen uit de metaalnijverheid. “Maar tegenwoordig ook daarbuiten”, vult Wouter aan, “zo bieden vlieg- en biomassa assen ook veelbelovende mogelijkheden als grondstof voor ecologisch beton.

… naar low carbon binders in de bouw

Vanuit de bouwsector groeit de vraag naar ecologisch verantwoorde producten. Betonbedrijven, aannemers en projectontwikkelaars zijn de drijvende kracht achter de zoektocht naar low carbon binders, ter vervanging van het Portland cement. Vanuit technisch oogpunt, is dat cement een prachtig product: door eenvoudige toevoeging van water is het een prima binder, die zand en steen decennialang samenhoudt. De hoge CO2 uitstoot bij de productie ervan is de minder fraaie kant van de medaille.

Vloei, sterkte, krimp

Het ‘geheim’ van low carbon binders schuilt in het recept van de chemische activatoren en additieven van ResourceFull. Het jonge bedrijf heeft de kennis en ervaring in huis om voor verschillende soorten afvalstromen, de juiste activatoren en additieven te ontwikkelen. De juiste mix is belangrijk om een beton met de gewenste eigenschappen te kunnen produceren. De vloei, de sterkte en de krimp zijn maar enkele van de kritische eigenschappen.

Om de kennis in deze materie verder op te bouwen en te verspreiden, neemt ResourceFull actief deel aan diverse Vlaamse en Europese onderzoeksprojecten. Zo lopen er onder andere een Horizon 2020 project, enkele SIM MaRes projecten en een VLAIO ontwikkelingsproject. Het gaat telkens over de toepassing van ecologische alternatieven voor beton en het gebruik van diverse afvalstromen. Ook in samenwerking met het WTCB werd een compleet duurzaamheidsprogramma uitgewerkt.

Toepassingen

En de resultaten mogen gezien worden. Gaande van de zitbanken op het Herbert Hooverplein in Leuven, tot de uit ecobeton 3D-geprinte vormen voor golfbrekers. Op bepaalde eigenschappen scoren de ecologische alternatieven zelfs beter dan het Portlandcement. Neem chloridepenetratie, een destructief fenomeen dat beton  broos maakt en de degradatie van eventuele wapening versnelt. De traditionele snelle slijtage van stalroosters onder invloed van mest is een ander typisch voorbeeld waarop ResourceFull een antwoord biedt. Verder kun je je ook voorstellen dat het materiaal van een golfbreker flink te lijden heeft onder het constante gebeuk van het zilte zeewater. De toepassing en de omgeving van het eindproduct bepalen mee de gewenste eigenschappen.

Experimenten zorgen daarnaast ook voor ‘secundaire’ winsten. Sandwichpanelen kunnen bv. dunner, met minder materiaalverbruik. Ze zijn lichter, makkelijker transporteerbaar en met lichtere kranen te plaatsen. Dat alles omdat de bindingen sterker zijn.

Dit is een bedrijf dat potentieel een grote impact kan hebben, zowel economisch als op vlak van klimaattransitie.
Bert Stassen
VLAIO projectadviseur

Visie: meer lokale samenwerkingen en onderzoek

Wouter Crijns, zaakvoerder van ResourceFull: “We hopen en denken dat binnen dit en vijf jaar gebruik van low carbon binders de normaalste zaak van de wereld is. De grote uitdaging zal er dan in bestaan om voldoende afvalstromen te verzamelen. Zo kunnen we bij een gebrek aan herbruikbare afvalstromen ook kijken naar geologisch beschikbare grondstoffen, zoals laagwaardige klei om als binder inzetten. Dit kan mits het gebruik van de juiste voorbehandelingen en producten van ResourceFull. Dat blijft een ecologisch meer verantwoorde oplossing dan het Portlandcement. ResourceFull focust dus in de eerste plaats op de ontwikkeling van activatoren en additieven voor de valorisatie van diverse soorten beschikbare (afval)stromen. De verlaging van de voetafdruk van beton staat steeds centraal.”

Die afvalstromen variëren bovendien sterk van streek tot streek. Er zullen dus ook lokale samenwerkingen en onderzoek nodig zijn. Op Europees vlak beantwoordt het Horizon 2020 programma daaraan. De vraag-en-antwoord gedreven markt is er, en dat is alleen maar goed voor het verdere onderzoek.

Wouter Crijns
“Binnen dit en vijf jaar zal het gebruik van low carbon binders de normaalste zaak van de wereld zijn. De grote uitdaging zal erin bestaan om voldoende afvalstromen te verzamelen.”
Wouter Crijns
Zaakvoerder ResourceFull
 

Ook ambitieuze plannen voor jouw bedrijf?

Ontdek hier de ondersteuning die VLAIO en de partners uit het VLAIO Netwerk jou aanbieden. Je kan bij de VLAIO bedrijfsadviseurs terecht voor gratis advies op maat van jouw onderneming.

Meer lezen over duurzaamheid en circulariteit in de bouw? Dan moet je er zeker ons themadossier Circulaire Economie eens op naslaan.

Blijf je ook graag op de hoogte van VLAIO nieuws, subsidies, tips en events? Schrijf je hier in voor één of meerdere van onze nieuwsbrieven. Uitschrijven is steeds mogelijk.