Chemische reacties in plaats van flinke verhitting
In Nederland werkt TNO samen met een aantal bouwbedrijven aan een betonmengsel met een veel lagere milieu-impact dan het beton dat we kennen. Traditioneel wordt beton gemaakt van een mengsel van water, zand, grind en cement als bindmiddel. In plaats van beton gebruikt TNO gerecycled materiaal en geopolymeer. Dit is een aardachtig materiaal dat alkalisch geactiveerd kan worden.
Dat betekent dat een chemische reactie ervoor zorgt dat losse poederdeeltjes uitharden en zo een bindmiddel vormen. Bij die reactie komt in deze processtap tot 80 procent minder CO2 vrij, dan bij het maken van de vertrouwde receptuur. De komende jaren wil TNO zijn geopolymeerbeton in de praktijk testen.
Een gebouw dat het werk doet van een boom
Ook de Amerikaanse startup C-Crete, opgericht door een oud-PhD’er van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), ontwikkelde een alternatief voor cement. Het bedrijf doet enigszins geheimzinnig over de exacte receptuur, maar inmiddels weten we dat ze eveneens gebruik maken van gerecyclede grondstoffen en kunnen produceren op lagere temperaturen – en dus met minder CO2-uitstoot.
Maar de echte innovatie zit ‘m in een heel andere eigenschap. C-Crete beweert namelijk dat het materiaal gedurende de levensduur CO2 opneemt uit de atmosfeer en daardoor nog sterker wordt. Het betonmengsel wordt inmiddels al gebruikt in een gebouw in Seattle. Daar moeten blijken hoe groot het CO2-opslagvermogen in de praktijk is.
CO2 uit de atmosfeer is een waardevolle grondstof
We blijven even hangen in de hoek van CO2-opslag. Het Nederlandse bedrijf Paebbl ziet in CO2 uit de atmosfeer namelijk ook een waardevolle bron voor bouwmaterialen. Dit bedrijf ontwikkelde een technologie om CO2 uit de atmosfeer om te zetten naar grondstoffen.
Paebbl laat CO2 reageren met het mineraal olivijn. Hierdoor ontstaan vaste stoffen die onder andere in cement en beton worden toegepast. Het proces draagt zo niet alleen bij aan het verminderen van de nog altijd veel te hoge CO2-uitstoot, maar creëert ook waardevolle producten voor de bouwindustrie. Nieuwsgierig geworden? Eind vorig jaar interviewde Change Inc. de oprichter van Paebbl, Paul Knops.
Zelfhelend beton verlengt levensduur en verminder staalgebruik
Een andere interessante betonontwikkeling is die van de ‘zelfhelende’ variant. In Rijen (Noord-Brabant) werd al een spoortunnel met dit goedje gebouwd door uitvoerder Heijmans. Zelfhelend beton bevat microbiologische hulpstoffen die kunnen optreden als ‘healing agent’. Zodra er ergens een scheur ontstaat, worden specifieke bacteriën actief en vormen ze met water en zuurstof een uitgeharde kalksteenlaag.
Doordat scheuren op natuurlijke wijze worden hersteld, is de verwachting dat zelfhelend beton de levensduur van bruggen, wegen en viaducten aanzienlijk verlengt. Daarnaast is er met dit type beton fors minder wapeningsstaal nodig in de betonconstructie. Bij de spoortunnel in Rijen zelfs 35 procent minder.
Beton van urine
Dan tot slot nog een innovatie in de categorie ‘opmerkelijk’. Een onderzoeksteam van de Universiteit van Stuttgart stuitte in zijn zoektocht naar duurzamere betoningrediënten op een overvloedige, maar tot nu toe over het hoofd geziene grondstof: menselijke urine.
‘We mengen een poeder met bacteriën met zand, plaatsen het mengsel in een mal en spoelen het vervolgens gedurende drie dagen geautomatiseerd met calciumverrijkte urine’, legt Maiia Smirnova, betrokken bij het onderzoek, uit. ‘De afbraak van ureum door de bacteriën, in combinatie met de toevoeging van calcium aan de urine, zorgt ervoor dat calciumcarbonaatkristallen groeien. Dit stolt het zandmengsel tot biobeton.’ Inmiddels is een eerste pilot gestart op de luchthaven van Stuttgart.
