Startschot naar 100% cementvrij beton

Sir Michael Uren Hub in Londen

Met de opening van de Sir Michael Uren Hub in 2020 heeft de White City Campus van Imperial College London (ICL) een impuls gekregen. Het state-of-the-art laboratorium brengt geneeskunde en techniek samen met als doel om de behandeling van musculoskeletale aandoeningen en heupvervanging, volksgezondheid en neurologische ziekten zoals dementie te bevorderen. Het gebouw biedt ruimte aan een auditorium met 160 zitplaatsen, sociale ruimtes, cleanrooms en futuristische poliklinieken en is vernoemd naar zijn grootste donateur. Na zijn afstuderen aan ICL in 1943 schonk alumnus Sir Michael Uren maar liefst 40 miljoen pond om het 13 verdiepingen hoge gebouw te realiseren. Waar mogelijk is gebruik gemaakt van zijn technische cementvervanger GGBS. Bijvoorbeeld voor de prefab betonnen gevelvinnen, die zijn geproduceerd door Loveld uit Aalter.

Het bedrijf van Sir Michael Uren (Civil and Marine Ltd) ontdekte een afvalbijproduct van kolengestookte elektriciteitscentrales – gemalen gegranuleerde hoog­ovenslakken (GGBS) – en benutte het potentieel ervan als een duurzaam substituut voor cement. Uniek aan GGBS is dat de sterkte van beton wordt behouden, terwijl slechts een vijftiende van de emissies wordt geproduceerd. Hierdoor is de CO₂-uitstoot van het ICL laboratorium flink verminderd. De pijlvormige medische faciliteit heeft een betonnen framestructuur gekregen. Een glazen gevel met driedimensionale vinnen in architectonisch beton voorziet in een excellente zonwering én maakt het esthetische ontwerp compleet.

Minder cement, minder CO₂-uitstoot

De prefab betonnen vinnen zijn geëngineerd en geproduceerd door Loveld uit Aalter, dat met de bouw van de Sir Michael Uren Hub haar eerste stappen zette in de transitie naar een 100% energievriendelijke betonproductie. “Als organisatie verkennen we al enkele jaren de mogelijkheden om onze productie en productieprocessen te verduurzamen”, vertelt Vincent Termote, Project Sales & Development Manager bij Loveld. “Het belangrijkste doel hierbij is om onze CO₂-uitstoot zoveel mogelijk te beperken. Eén van de belangrijkste bestanddelen in onze producten is cement, dat een zware CO₂-footprint heeft. Wereldwijd wordt jaarlijks zo’n vier miljard ton cement gebruikt, wat zorgt voor zo’n 8% van de totale CO₂-uitstoot. Een groot deel hiervan wordt veroorzaakt door de cementproductie zelf, waarbij vermalen kalksteen tot wel 2000°C wordt verhit om de cementbasis (calciumhydroxide) van het koolstof te scheiden. Wanneer het koolstof in contact komt met zuurstof, wordt CO₂ gevormd die rechtstreeks in de atmosfeer terechtkomt. Honderd ton kalksteen levert zo 56 ton calciumhydroxide en 44 ton CO₂ op. Het verwarmingsproces, het transport en de ontginning van de kalksteen staan in voor de rest van de CO₂-footprint. Wij zien het als onze verantwoordelijkheid om deze uitstoot flink te verlagen. Bijvoorbeeld door de cementhoeveelheid in ons beton te reduceren.”

Reductie van 53 ton CO₂

“De reductie is alleen mogelijk, door het cement te vervangen door technische alternatieven”, vertelt Termote. “GGBS is in dit kader zeer populair. Ook wij hebben deze ontwikkeling omarmd. We hebben diverse laboratoriumproeven uitgevoerd met hoogovenslakken, waarna de Sir Michael Uren Hub als pilotproject voor de effectieve productie met hoogovenslakken werd aangewezen. Speciaal voor dit project zijn we een intensief onderzoekstraject gestart, omdat hoogovenslakken anders reageren dan klassiek cement. Zo verschillen de sterkteontwikkeling, de kleurvorming en de hoeveelheid en manier van toedienen. Speciaal voor de vinnen hebben wij een betonmengsel samengesteld, waarin de hoogovenslakken met een schep en de hand zijn toegevoegd.” De enkelschalige verticale vinnen zijn geproduceerd met 50% GGBS, vertelt hij. “Hierdoor werd een uitstoot van 53 ton (40%) CO₂ vermeden.” In totaal werden 1.300 vinnen geproduceerd en geleverd, in zeven basisvormen, die in verschillende combinaties zijn aangebracht. Hierdoor kon met een beperkte productie-impact een prachtige gevel gerealiseerd worden.”

Grijs beton met 100% hoogovenslakken

De toepassing van GGBS in de Sir Michael Uren Hub bleek zo succesvol, dat Loveld in samenwerking met ResourceFull (KU Leuven) de mogelijkheden verder is gaan onderzoeken. Dit heeft geleid tot interessante nieuwe ontwikkelingen, vertelt Termote. “Zo produceren wij inmiddels al onze grijze betonmengsels met 50% hoogovenslakken. Hier komt dus nog slechts 50% klassiek cement aan te pas.” Om de Europese Green Deal ambitie verder waar te maken, zet Loveld ook hoog in op de verduurzaming van haar bedrijfsprocessen. Van de elektrificatie van haar wagenpark tot en met de recyclage van water en de opwekking van zonne-energie. De inspanningen hebben recent geleid tot een CO₂-prestatieladder niveau 3 waardering, maar in de komende jaren reikt Loveld graag nog hoger. Bijvoorbeeld middels een reductieplan en gerichte maatregelen wil de prefab gevelspecialist uit Aalter uiteindelijk komen tot een bijkomende CO₂-reductie van 35% in 2026 en volledige CO₂-neutraliteit tegen 2030.