Hoogovenslak in beton en duurzaamheid; hoe zit het nou echt?
24 februari 2021

Bij de ontwikkeling van duurzaam beton adviseert ABT in trajecten waarbij Portlandcement vervangen wordt door hoogovenslak, in combinatie met alkalische activatie. Dit levert een directe CO2-winst op voor die toepassing. Dan krijg ik wel eens de vraag: “Is nog meer hoogovenslak toepassen in beton wel duurzaam?”. Mijn antwoord is dan, helaas, lang. Mijn conclusie? Ja, maar bepaal gerust of je het met mij eens bent.

Cement en CO2

De eenvoudige optelsom is dat met beton waarin primair Portlandcement wordt toegepast al snel meer dan 250 kg/m3 CO2 -uitstoot gepaard gaat. Met vervanging door hoogovenslak die alkalisch geactiveerd kan worden, kan dit relatief eenvoudig met 50 tot 150 kg /m3 CO2 worden verlaagd. Maar daar is niet alles mee gezegd.

Zijn er genoeg hoogovenslakken?

De beschikbare hoogovenslak wordt in West-Europa al vrijwel volledig gebruikt voor de vervanging van Portlandcement. Er is simpelweg veel meer cementgebruik dan dat er aan hoogovenslak beschikbaar is. Een producent van betonproducten die Portlandcement vervangt, haalt die hoogovenslak dus ergens anders weg. Deze verschuiving levert netto wereldwijd dus geen CO2-reductie op. Er is buiten West-Europa op dit moment nog een overschot aan hoogovenslakken. De verwachting is dat op korte termijn ook landen buiten West-Europa overschakelen op Hoogovencement. Portlandcement kan worden opgemengd met slakken tot een verhouding van 2/3; een groot tekort aan slakken per direct is het gevolg.

Het tekort geeft ook een kwaliteitsdruk op de slakken. De productie van slakken is geen primaire grondstof maar een bijproduct van de ruw ijzerproductie. Een producent zal de kwaliteit van het ruwijzer bewaken maar niet van de slakken. Kwalitatief mindere slakken zouden de weg kunnen vinden naar de cementindustrie. Op zich goed voor de circulariteit. Minder goed voor het produceren van hoogwaardige bindmiddelen.  

Is veel slak in beton goed voor de levensduur van beton?

Vervanging van Portlandcement door hoogovenslak is tot een bepaald percentage gunstig voor de levensduureigenschappen. Maar je moet het niet overdrijven. Wanneer royaal meer dan de helft van het cement wordt vervangen door slak zonder aanvullende activatie of korrelpakking, kan beton juist sneller worden aangetast . We beschikken nog niet over kwalitatieve eisen om daar adequate grenzen aan te stellen. Minder Portlandcement is in die zin dus ook niet per se beter. Portlandcement heeft behalve de CO2-uitstoot bijzonder veel goede eigenschappen voor de toepassing in beton.

Afbeelding: fig_1.1.7_laitier_granule_de_haut_fourneau (1) (2)

Wat is het effect van slakkenschaarste?

Nu je dit weet, waarom zou je dan toch de transitie naar hoogovenslak maken? Het antwoord is eenvoudig. De slak is de eenvoudigste methode om de verduurzamingsambitie richting 2030 te starten. Het is evident dat er daarbij schaarste ontstaat die de marktprijs van hoogovenslak opstuwt. Op dit moment concurreert het restproduct hoogovenslak met Portlandcement dat wordt verkocht voor circa € 70,-/ton. In die prijs wordt de milieuschade echter niet meegerekend. Met een CO2-prijs van €30,-/ton in 2021 en €125,-/ton in 2030 zou Portlandcement (dat 0,8 ton CO2 per ton cement uitstoot) nu al 33% duurder zijn en in 2030 150% duurder.

Het is aannemelijk dat hoogovenslak, met de aanstaande CO2-heffingen, die prijs gaat volgen. Wellicht dat door de toenemende behoefte aan duurzaam bouwen de prijs van hoogovenslak op enig moment boven die van Portlandcement uitkomt. De diverse initiatieven om duurzamer te gaan bouwen zijn daar zeker een impuls voor.

Maar door het bindmiddel voor beton duurder te maken wordt het niet ineens duurzamer. Een hogere prijs zorgt er wel voor dat lopende innovaties eerder (financieel) haalbaar worden. Bij een prijs van €200/ton voor bindmiddelen kunnen diverse duurzame initiatieven, waarvan er enkele in het kader van het Betonakkoord benoemd zijn, opschalen. Beton kan uiteindelijk zelfs een ‘zero impact’ bouwmateriaal worden. Prijs doet er dus wel degelijk toe. Deze initiatieven bevinden zich nu nog in een nichemarkt. Als alternatief voor het “goedkope” Portlandcement is het bijna onmogelijk om in een prijsgedreven markt het verschil te maken. 

Investeren in innovaties gaat beton duurzamer maken

Tot zover het slechte nieuws. De op termijn hogere prijs van de Portlandcementklinker is de stimulans om nu te innoveren. Zo investeren veel partijen op dit moment energie in het ontwikkelen van alternatieve binders. De kans is groot dat deze circulair geproduceerde bindmiddelen veel specifieker toegepast gaan worden. Samenstelling en productieomstandigheden spelen een belangrijke rol. Voor producten waarin nu al slak wordt gebruikt, bijvoorbeeld straatstenen, kan wellicht als eerste worden overgegaan naar deze nieuwe binders. Productie in een fabriek leent zich hier wat beter voor, omdat er bijvoorbeeld een kortere verwerkingstijd noodzakelijk is en er op hogere temperaturen gewerkt kan worden. De ervaring die we nu opdoen bij de transitie naar slak kunnen we ook gebruiken bij de intrede van andere binders. Of 100% vervanging van Portlandcement haalbaar wordt, is de vraag. Bij sommige constructies, zoals met vorst en zout belaste kades en bruggen, kun je je afvragen of volledige substitutie van cement mogelijk is. Voor die gevallen is het goed dat de cementindustrie nadenkt over het afvangen van CO2.

Is bouwen in beton straks nog betaalbaar?

Ik hoor de lezer nu al denken dat duurder beton ook leidt tot hogere huizenprijzen. Maar dat valt mee. In een moderne, betonnen woning zit ongeveer 50 m3 beton in de wanden, vloeren en fundering. In al dat beton zit circa 15 ton bindmiddel, waardoor een woning in 2030 €1.500 duurder zou uitvallen om 12 ton minder CO2 uit te stoten. Wie wil dat nou niet? De vraag is zelfs of het zo ver komt. Eenmaal opgeschaald tot grote volumes hoeven circulaire alternatieve bindmiddelen niet duurder te zijn dan het huidige Portlandcement.

Conclusie

Mijn conclusie is dat er niet één eenvoudige oplossing is om de CO2-uitstoot van beton wereldwijd te reduceren. De vervanging van nog meer Portlandcement door hoogovenslak draagt daar in eerste instantie niet aan bij. De marktprijsstijging door de toenemende vraag naar duurzamere bindmiddelen én de ervaring die met de transitie wordt opgedaan is wel heel waardevol om verdere innovaties te stimuleren. Met incrementele innovatie kan hoogovenslak voor diverse toepassingen een transitie bindmiddel zijn dat het pad naar ‘zero impact’ beton vereffent!

Reacties (4)

27-02-2021 08:01:32 Uw naam Ruud Out
Goed verhaal!
23-03-2021 11:01:52 Uw naam Hennie Wolters
Is staalslak waar Teun van de Keuken het over had in zijn programma het zelfde als dit?
De vuilnisman.
12-04-2021 23:44:30 Uw naam Niki Loonen
Bedankt Ruud Out. We proberen wat nuance in de dialoog te krijgen.
12-04-2021 23:47:53 Uw naam Niki Loonen
Nee Henny Wolters. Staalslak is niet hetzelfde als hoogovenslak. Ze komen beiden vrij bij de productie van staal in een hoogoven, maar de samenstelling is anders. Hoogovenslak is reactiever dan staalslak en daardoor veel beter bruikbaar als cementvervanger.

Uw reactie

Deel dit bericht