Het afval van de productie van staal wordt nu nog grotendeels gestort. De TU Eindhoven gaat onderzoeken of deze zogeheten staalslakken nuttig zijn te gebruiken, namelijk bij de productie van cement. Hiermee zou de staalindustrie zijn afvalstroom verkleinen en zou de CO2-uitstoot van de cementindustrie wat omlaag kunnen.


Bij de omzetting van ruwijzer naar staal ontstaat elk jaar zo’n 125 miljoen ton staalslak. Die stroom wordt grotendeels gestort; slechts een klein deel ervan wordt nuttig gebruikt; in ophogingen.

Dat moet anders, vindt de Eindhovense hoogleraar bouwmaterialen prof.dr.ir. Jos Brouwers. Temeer omdat de samenstelling van staalslak niet heel veel verschilt van die van cement; alleen de verhoudingen van de componenten zijn wat anders. Daarom gaat Brouwers onderzoeken of staalslak te gebruiken is als grondstof voor cement. Dat zou een bijkomend voordeel hebben. Bij het maken van cement komt behoorlijk veel CO2 vrij (de cementindustrie is goed voor 5 % van alle CO2-uitstoot), dus een grondstof voor cement zonder extra CO2-uitstoot zou erg welkom zijn.
 

Staalslak in kaart

De onderzoekers verwachten dat hun opzet kan slagen, maar daarvoor liggen er nog wel wat problemen die eerst moeten worden opgelost. Om die grondig te kunnen oplossen, gaan ze eerst de chemische en fysische eigenschappen van staalslak in kaart brengen. Ten tweede gaan ze onderzoeken welke toevoegingen het beste geschikt zijn om de staalslak cementachtige eigenschappen te geven.

Hiermee doen ze kennis op die ze in hun rekenmodellen kunnen stoppen, om daarmee nieuwe soorten cement (en beton) te ontwerpen en vervolgens te testen. ‘Belangrijk is dat je kunt sleutelen aan de samenstelling van het staalslak door de staalproductieprocessen bij te stellen’, zegt Brouwers in een persbericht. ‘Je kunt de staalkwaliteit gelijk houden en toch ervoor zorgen dat de eigenschappen van het staalslak gunstiger zijn.’
 

Afvalstroom nuttig gebruiken

Naar verwachting zal van het nieuwe “staalslak-cement” twee keer zoveel nodig zijn als van conventionele cement, maar doordat een afvalstroom wordt gebruikt, is er nog steeds CO2-winst; mogelijk enkele tientallen miljoenen tonnen per jaar. Voor de staalindustrie zou het nieuwe cement geld op kunnen leveren. Staalproducenten moeten nu nog betalen om van hun slak af te komen; straks is de staalslak dus misschien geld waard.
 

Hoogovencement

Overigens wordt er in Nederland al cement gemaakt met een restproduct van hoogovens. Een stap eerder, bij de productie van ruwijzer uit erts, blijft namelijk zogeheten hoogovenslak over. Die wordt in Nederland al sinds de jaren dertig van de vorige eeuw bijgemengd bij klinker, de natuurlijke grondstof van cement (overigens samen met restproducten van kolengestookte elektriciteitscentrales). Dit levert een cement op die goed bruikbaar is, maar wel wat andere eigenschappen heeft; hij hardt bijvoorbeeld langzamer uit. Het meest toegepaste hoogovencement realiseert zo een CO2-reductie van 70 % ten opzichte van cement gemaakt met alleen klinker.

Aan het onderzoeksproject in Eindhoven gaan naast hoogleraar Brouwers, universitair docenten Qingliang Yu en Miruna Florea, drie promovendi en een postdoctoraal onderzoeker werken. Het project gaat dan ook vier jaar lopen.
 

Foto New Zealand Steel