- Onderzoek
- 27/01/2020
Bouwen met luiers
Volle luiers, meestal gaan ze zo snel mogelijk uit het zicht. Maar niet als het ligt aan onderzoekers van de Building Materials Group bij Bouwkunde. Zij onderzochten op initiatief van bureau Stapper Duurzaam Advies of er in de bouw niet iets te doen is met de enorme berg afval die wegwerpluiers met zich mee brengen. En ze vonden een toepassing in beton.
Momenteel is het gebruikelijk luiers te begraven op een vuilnisbelt of om deze te verbranden. Uit onderzoek blijkt dat in Europa 68 procent van de luiers gestort wordt en dat geeft een boel ellende: uitstoot van methaan, watervervuiling, tekort aan ruimte en stank. Verbranden is niet veel beter; daarbij komen zware metalen en dioxine vrij.
Wegwerpluiers zijn niet op een goedkope, energiearme of milieuvriendelijke wijze te recyclen. Ze bestaan uit super-absorberende polymeren, cellulose en plastic. De hoeveelheid van deze weggeworpen polymeren wordt wereldwijd op 2.892 miljoen ton geschat voor het jaar 2020, een onvoorstelbare massa.
Naast het grote volume hebben luiers nog twee belangrijke eigenschappen. Ze bevatten ziektekiemen van urine en feces en hebben een groot waterabsorberend vermogen. Dat zette de onderzoekers aan het denken. Het meest gebruikte kunstmatige bouwmateriaal op aarde is beton (25 miljard ton jaarlijks). Het is te maken door water te mengen met een bindmiddel (cement) en een vulmiddel. Beton heeft een zuurgraad (pH) van 13, wat hoog genoeg is om mogelijke bacteriën, virussen en ziektekiemen onschadelijk te maken.
Vloeien
Belangrijk bij het bouwen met beton is dat de specie onder controle gehouden kan worden. Het moet goed gemengd blijven en mag niet te snel, of te langzaam vloeien. Die viscositeit wordt bepaald door een toevoeging van bijvoorbeeld ultrafijn siliciumoxidepoeder, een kostbaar materiaal.
Hoss Karimi en Qingliang Yu, twee promovendi onder begeleiding van hoogleraar Jos Brouwers, onderzochten of versnipperde luiers kunnen worden gebruikt als een materiaal om de viscositeit van betonmortel te beïnvloeden. Voor zover zij weten is dat nooit eerder gedaan. Hoss: “Het probleem van luiers met urine is dat zij ureum, sulfaat-, en chloride-ionen bevatten. Deze hebben invloed op de viscositeit en de roestvorming rond eventuele bewapening met een ijzeren rooster.”
Het is bekend welke concentraties ureum, sulfaat-, en chloride-ionen onschadelijk zijn voor de kwaliteit van het beton. Met die gegevens hebben Karimi en Yu een rekenmodel opgezet waarin voor verschillende betonsoorten berekend wordt welk percentage luierafval er zonder problemen in verwerkt kan worden. “We vonden dat 1 procent versnipperde luier in zowel voorgespannen, ongewapend en gewapend beton, geen enkel kwaad kan. De sterkte blijft van goede kwaliteit. En wanneer we 1 procent van 1 procent beton op de wereld, zoals eerder vermeld 25 miljard ton, vervangen door luiers, werk je daar jaarlijks duizenden tonnen polymeren mee weg”, zegt Hoss.
Met de ontdekking van de mogelijkheid luierafval om effectief te gebruiken, is het afvalprobleem helaas niet meteen opgelost. Karimi en Yu benadrukken dat er nog niet is gekeken naar ionen in de met feces gevulde luiers. Bovendien zijn nog andere typen beton het bestuderen waard om te kijken of er luiers in kunnen worden verwerkt. Desalniettemin is met hun onderzoek aangetoond dat het geen kwaad kan wereldproblemen op een onorthodoxe wijze aan te pakken.
Discussie