Consortium onderzoekt milieuvriendelijke cementrecycling

Een consortium onder leiding van Wageningen Food en Biobased Research en TNO onderzoek of cement uit sloopwerken gerecycled kan worden en toe te passen is in nieuw beton. De onderzoekers willen dit realiseren onder milieuvriendelijke procescondities en met biobased chemicaliën.

Cement dient als bindmiddel in beton, dat verder uit zand en grind bestaat. Bij de cementproductie wordt door verhitting tot 1.000 graden Celsius calciumcarbonaat (CaCO3) omgezet naar calciumoxide (CaO). Bij dit proces komt veel CO2 vrij. Als betonnen constructies aan het einde van de levensduur weer worden gesloopt, bevatten ze grote hoeveelheden uitgehard cement. Deze cementsteen wordt tot nu toe alleen gebruikt als vulmiddel voor nieuw beton of asfalt. Om dit (uitgereageerde) cement opnieuw te kunnen gebruiken als bindmiddel, moet deze worden gereactiveerd. In het verleden zijn diverse methoden getest om dat voor elkaar te krijgen, maar deze zijn doorgaans erg energie-intensief en leverden niet altijd de gewenste kwaliteit op.

Kringloop sluiten

In het nieuwe project ‘Cementrecycling met behulp van biobased chemicaliën’ onderzoeken de partijen methoden om cementsteen te reactiveren via chemische routes, bij kamertemperatuur en met gebruikmaking van een alkalisch milieu in combinatie met biobased additieven. Daarmee wordt de oude cementpasta opgelost en omgezet naar een nieuw, sterk, chemisch product dat niet in water oplost en dezelfde prestaties heeft als het oorspronkelijke cement. Zo wordt de betonkringloop gesloten.

Dankzij deze ontwikkeling zal er beduidend minder nieuw cement nodig zijn in de bouw, wat veel CO2-uitstoot scheelt. Bovendien wordt op deze manier biogene CO2 voor langere tijd vastgelegd. Op die manier levert het project een belangrijke bijdrage aan de ambitie van het Nederlands kabinet om de totale CO2-uitstoot van de Nederlandse bouwsector tegen 2030 te halveren.

Biobased chemicaliën

Het is de bedoeling om voor deze toepassing additieven te gebruiken die afkomstig zijn uit organische nevenstromen uit de agro- en voedingsindustrie. Het gaat daarbij om bijvoorbeeld zetmeel en pectines die niet voor voedselconsumptie gebruikt worden. Deze nevenstromen worden nu gebruikt in veevoer en andere industriële toepassingen. De verwachting is dat hieruit ook een geheel nieuw scala van biobased chemicaliën met een hoge economische waarde is te ontwikkelen.

Consortium

Het project heeft een looptijd van drie jaar en is ontstaan uit het BTIC Innovatieprogramma Circulair Beton, dat samenwerkt met diverse regionale proeftuinen. Naast Wageningen Food en Biobased Research en TNO nemen, Prorail, Cugla, Novidon, IFF/Dupont, Urban Mine, Rijkswaterstaat Grote Projecten en Onderhoud en Preco deel in het project. Vanaf het tweede jaar zullen ook AMS (Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions) en de gemeente Amsterdam participeren. In het laatste jaar is het plan om een aantal nieuwe producten te testen in een field lab setting. Zodra het project met succes is afgerond, zal de ontwikkelde nieuwe recyclingtechnologie worden overgedragen aan de betrokken industriële partners.

Het project wordt ondersteund door subsidie van de provincie Gelderland en de gemeente Amsterdam.