De gemiddelde Nederlander produceert jaarlijks bijna vierhonderd kilo aan restafval, dat grotendeels wordt verbrand in centrales. Die leveren niet alleen energie op, maar brengen ook het volume van het afval met zo’n negentig procent terug. Toch is dat niet het einde van het verhaal, vertelt promovenda Veronica Caprai. “De as die overblijft op de bodem van de centrale bevat betrekkelijk veel zware metalen, en kan daardoor niet zonder voorzorgsmaatregelen op een vuilnisbelt worden gestort. Dan bestaat namelijk de kans de gifstoffen met het regenwater in het grondwater terecht zou komen. Om dat te voorkomen, moet de as in plastic worden ingepakt.”

Dat is zonde, vindt de Italiaanse bouwkundige, want die ‘bodem-as’ kan namelijk best nuttig worden gebruikt. “Het grofkorreligere deel, met een korrelgrootte van meer dan vier millimeter, wordt nu al gereinigd en verwerkt in straattegels. Ik heb nu onderzocht hoe je ook de kleinere korrels zodanig kunt behandelen dat ze op een veilige manier benut kunnen worden.” Cement is daarvoor een logische kandidaat, met name omdat de as - inclusief de giftige afvalstoffen - daarin veilig wordt opgeborgen en niet in de omgeving terechtkomt.

Behandeling

Caprai testte daarom in het lab op de tweede verdieping van Vertigo een drietal behandelingsmethoden om de as geschikter te maken voor gebruik als grondstof voor cement. De eerste was het ronder maken van de korrels met behulp van een zogeheten kogelmolen. “Dat is een soort vat met rond bewegende harde balletjes erin, die de asdeeltjes vermalen tot kleinere deeltjes, die weer samenklonteren tot meer bolvormige korreltjes. Dat is heel gunstig voor toepassing in cement.”

Vervolgens werd de as behandeld in een autoclaaf: een apparaat waarin het materiaal werd blootgesteld aan hoge druk (11 bar) en temperatuur (190 graden Celsius). Dat zorgt er volgens Caprai voor dat de korrels sterker worden, en bovendien de zware metalen beter vasthouden. “Daardoor komen die minder snel in het milieu.” Tot slot voorzag de Italiaanse de korreltjes van een soort coating van waterglas (natriumsilicaat). “Dat zorgt voor een gladder oppervlak, nog betere opsluiting van de metalen, en speelt ook nog eens een gunstige rol bij het uitharden van het cement.”

De volgende stap voor de promovenda was het testen van cement waarvan een klein deel van de ingrediënten was vervangen door de behandelde as. “Als je maximaal vijf procent as toevoegt, wat wettelijk is toegestaan, kun je het verschil niet meten. Dat is op zich fijn natuurlijk, maar zet niet echt zoden aan de dijk en zal ook fabrikanten er niet van overtuigen om as te gaan gebruiken. Het punt is dat de as altijd relatief poreus blijft, en de producten waarin het gebruikt wordt daardoor in principe minder sterk zijn.”

Isolatie

Daarom zocht Caprai verder naar toepassingen waarbij de sterkte minder van belang is. Je kunt de as verwerken tot lichtgewicht pellets voor in niet-dragende structuren, legt ze uit. “Of je kunt het verwerken in isolatiemateriaal. In onze groep, Building Materials, wordt in dat kader onderzoek gedaan naar van mengsels van houtwol en cement. Het blijkt dat je daarin prima een deel van het cement kunt vervangen door as. De buigsterkte blijkt er opvallend genoeg zelfs groter van te worden, en het materiaal zal alleen maar beter isoleren door de poreusheid van de as.”

Caprai hoopt dat haar inspanningen ervoor zullen zorgen dat as uit vuilverbrandingscentrales vaker hergebruikt wordt in bouwmaterialen. “Als we een duurzame toekomst willen, moeten we de kringloop van materialen sluiten. En hoewel het misschien vreemd voelt om giftige materialen in je woning te verwerken: we hebben uitgebreid getest dat dat geen kwaad kan. Het staat vast dat zware metalen opgesloten in cement een stuk minder schade kunnen uitrichten dan wanneer ze via de vuilnisbelt in het grondwater terechtkomen.”