CORE, verbonden aan de Technische Universiteit Eindhoven, presenteert vandaag, 25 maart, haar nieuwste installatie voor het omzetten van afvalproducten naar basaltstromen. Het doel is om stromen zoals vliegas, slib en shredder residu om te zetten naar een veilig product voor de infra en bouwsector. Deze afvalstoffen worden op dit moment gedumpt, wat een probleem op kan leveren op de langere termijn op het gebied van gezondheid en opslag. De studenten komen daarom met een alternatief, CORE MAGMA, een hoge temperatuur oven met een geheim recept.
De installatie van CORE is een oplossing voor twee problemen, aan de ene kant betekent dit een alternatief voor het dumpen van vliegas. Een stroom die vrijkomt bij verbrandingsinstallaties zoals biomassa centrales en huisvuilcentrales. Daarnaast levert het proces een veilig basalt product op, wat kan worden gebruikt als alternatief op de natuurlijke variant die in het buitenland wordt gemijnd en over grote afstanden wordt getransporteerd naar Nederland.
De basalt markt
Een belangrijke toepassing van Basalt binnen Nederland is spoorballast dat gebruikt wordt in treinsporen. De productieketen van dit materiaal is momenteel lineair, met een afvalstroom bij ProRail van 300 kiloton per jaar, bestemd voor de stort. 40% van de CO2 uitstoot van deze spoorballast is gerelateerd aan winning en transport (uit Noorwegen, Schotland en België) en aan bewerking in Nederland (8,83 kg CO2/ton ballast). De afvoer van het materiaal gaat gepaard met nog eens 13,54 kg CO2/ton ballast. Een zeer klein percentage wordt hergebruikt, maar doorgaans kan de kwaliteit van dit materiaal niet worden gegarandeerd. Daarmee is ballast vanuit milieuperspectief een groot probleem dat in de huidige energietransitie dient te worden aangepakt.
Naast spoorballast wordt basalt toegepast in basalttegels. Het basalt wordt in China gedolven, waarna de steen wordt gebroken en bewerkt tot tegels. Exacte cijfers over de vervuiling, het energieverbruik en de transportkosten zijn niet bekend. Echter, het breken van basalt kost zeer veel energie vanwege de hardheid van het materiaal. Daarnaast kost het transport naar Nederland (per schip) veel CO2-uitstoot. Het laat zich daarom raden dat productie (incl. delving), transport en verwerking van basalttegels gepaard gaat met veel CO2-uitstoot. Productie van basalt in Nederland middels innovatieve recyclingmethodes biedt grote kansen voor CO2-reductie en minder geopolitieke afhankelijkheid.
Het geheim van de smid
Het maken van basalt is complexer dan je misschien denkt. Stromen zoals vliegas en slib zijn rijk aan mineralen zoals siliciumdioxide en calciumoxide. Die in pure vorm mooi gemixt kunnen worden tot een basalt product. De grote uitdaging voor CORE is dat de afvalstromen niet bestaan uit pure materialen, maar een uitgebreide mix van verschillende mineralen, metalen en plastics. CORE heeft modellen ontwikkeld waardoor het mogelijk is om deze stromen alsnog om te smelten tot een veilig product.
Om deze modellen te valideren heeft CORE in 2019 een smeltinstallatie gebouwd waarmee voor het eerst basalt is geproduceerd uit deze afvalstoffen. Het grote nadeel van deze installatie is dat het niet mogelijk was om de basalt producten in verschillende vormen en hardheden te produceren. Met de nieuwe installatie is dat wel mogelijk, waardoor nieuwe productstromen zoals tuintegels en spoorballast binnen handbereik liggen.
Een unieke samenwerking
De financiering van de installatie kwam voor een groot deel vanuit ProRail en de Technische Universiteit Eindhoven. De rest van de financiering kwam vanuit twee alumni van de TU/e. Jan van Gemert (voormalig CEO Gemco Casting) en Hans Fischer (voormalig CEO TATA Steel). Dit soort projecten zijn een voorbeeld van hoe verschillende generaties TU/e studenten samenwerken om de wereld te verbeteren.
Foto: De installatie van CORE werkt op een temperatuur van 1400 graden, wat een mooie rode gloed geeft zoals te zien in deze foto van Henk van den Berg. Door deze hoge temperatuur is het mogelijk om op moleculair niveau veranderingen aan te brengen waardoor nieuwe materialen ontstaan.