Primeur: circulaire bouwblokken zonder cement… maar met CO2

Na jaren onderzoek en labowerk is het zover: de eerste circulaire bouwblokken, met CO₂ als bindmiddel in plaats van cement, zijn een feit. Het zerowastebedrijf Orbix uit Genk en bouwmaterialenproducent Masterbloc in Maasmechelen slaagden erin om de Carbstone-technologie te industrialiseren. Daarmee reiken de Limburgse ondernemers tal van sectoren een toekomstgericht alternatief aan voor de klassieke betonsteen. Aannemer Vanhout renoveert momenteel met deze circulaire blokken een kantoorgebouw van Cofinimmo in Mechelen, waarin ook het hoofdkantoor van OVAM gevestigd is.

Carbstone: permanente opslag van CO₂

Bouwstenen die tijdens de productie CO₂ opnemen in plaats van uitstoten én zelf ook nog eens CO₂ uit de lucht halen en vasthouden? Het is geen toekomstmuziek maar de realiteit, want Masterbloc produceert voortaan op industriële schaal duurzame binnenmuurstenen op basis van de Carbstone-technologie van Orbix. Daarmee bereiken beide bedrijven een nieuwe mijlpaal en trekken ze alle registers open voor circulair bouwen met restproducten uit verschillende industrieën.

De Carbstone-technologie van Orbix, al in 2011 gepatenteerd, zet metaalslakken uit de staalproductie via koolstofdioxide om in circulaire producten met een meerwaarde. Daarbij werkt CO₂ als binder en maakt het cement overbodig – niet onbelangrijk, want de cementproductie is verantwoordelijk voor zo’n 10% van de wereldwijde CO₂-uitstoot. De Carbstone-technologie maakt tal van CO₂-negatieve én circulaire bouwmaterialen mogelijk, van tegels en klinkers over dakpannen en gevelstenen tot bouwblokken. Intussen rollen de eerste tonnen toekomstgerichte bouwblokken bij Masterbloc van de band.

Serge Celis, CEO van Orbix: “In het kader van de strengere milieunormen, de stijgende CO₂-emissierechten en het zerowastebeleid in de EU brengt Carbstone heel wat voordelen met zich mee. Niet alleen zet het procedé metaalslakken om in een product met meerwaarde, het geeft de CO₂ die bedrijven uitstoten ook een waardevolle bestemming én zorgt voor een permanente opslag van een substantiële hoeveelheid CO₂. Steeds meer bedrijven kloppen bij ons aan, precies omdat ze een structurele oplossing zoeken. Carbstone tekent voor revolutionaire oplossingen met een negatieve CO₂-voetafdruk: bij de productie van materialen wordt er meer CO₂ opgenomen dan uitgestoten. We zijn trots dat we vandaag, na jaren wetenschappelijk onderzoek met o.a. het VITO, onze technologie van de labofase naar de industriële fase kunnen brengen.”

R&D Manager Dirk Van Mechelen is binnen Orbix peetvader van de Carbstone-technologie: “In 2004 ontdekten we dat de fijnste restfracties van staalslakken verharden onder invloed van de beperkte concentratie CO₂ in de atmosfeer. Dit proces is gebaseerd op de carbonatatie van bepaalde bestanddelen van de slakken. Dat leidde, na heel wat wetenschappelijk onderzoek, tot een gepatenteerde technologie waarbij dit natuurlijk proces versneld kan worden om van deze fijne restfractie hoogwaardige bouwmaterialen te maken. Zo win je drie keer: de restfractie van de staalindustrie krijgt een nuttige oplossing, je haalt CO₂ uit de lucht én je vermijdt cement als vervuilende productie.”

De circulaire Carbstone-blokken zijn een zeer efficiënte manier om de uitstoot van dit broeikasgas te verminderen. “Klopt, want je maakt optimaal gebruik van het afvangen, hergebruiken en opslaan van CO₂ – ook wel bekend als Carbon Capture, Utilisation and Storage (CCUS). Bovendien zijn de blokken eindeloos recycleerbaar én kunnen we met de Carbstone-technologie meer dan enkel staalafval hergebruiken. Ook de assen van verbrandingsovens of betonpuin kunnen met CO₂ gecombineerd worden tot bouwmaterialen. We blijven de technologie ontwikkelen, uitbreiden en toepasbaar maken, zodat we een kostenefficiënte en milieuvriendelijke oplossing kunnen aanbieden voor het CO₂-probleem”, aldus nog Van Mechelen.

Vlaams minister van Omgeving Zuhal Demir: “De bouwsector is verantwoordelijk ​ voor 40% van de CO2-uitstoot. Het verwondert dus niet dat de Vlaamse overheid vooral in de richting van de bouwbedrijven kijkt bij het zoeken naar partners om onze uitstoot terug te dringen. We merken wel meer en meer dat de bouwsector zelf een deel van oplossing wilt worden. Zo tekenen grensverleggende bedrijven als Orbix en Masterbloc de krijtlijnen voor de toekomst uit. Via technologie en ontwikkeling wijzen ze ons de weg naar een klimaatvriendelijkere bouwsector en leefbaar Vlaanderen.”

Eerste productie van circulaire bouwblokken

Met de stap van labo en testfabriek naar productieplant, is een kaap gerond. Met de eerste klimaatkamer in de Masterbloc-fabriek van Maasmechelen bedraagt de productie vandaag zo’n 70 ton CO₂-gebonden bouwblokken per dag, goed voor 15.000 ton op jaarbasis. “Maar dat volume gaan we snel optrekken door bijkomende klimaatkamers te bouwen”, vertelt CEO Bjorn Gubbels. “De technologie van Orbix kunnen we toepassen om staalslakken efficiënt om te vormen tot circulaire bouwblokken, dat is wat telt.”

Gubbels ziet heel wat voordelen in deze carbonatatie. “Allereerst help je natuurlijk het CO₂-probleem in de wereld op te lossen. Uiteraard kunnen we met circulaire bouwmaterialen niet alle emissies wegwerken, maar we kunnen wel bijdragen aan een significante reductie, precies omdat de cementproductie de tweede grootste CO₂-vervuiler wereldwijd is. Tegelijk kan Vlaanderen efficiënter omgaan met zijn grondstoffen – denk aan het zand en grind dat je uit de miljoenen tonnen staalslakken kan recupereren en waardevol opnieuw inzetten. Een innovatief voorbeeld van upcycling! Samen met Orbix valoriseren we al jaren de metaalslakken van Aperam in Genk. De staalindustrie toont dan ook heel wat interesse in de toepassing van de Carbstone-technologie. En tot slot kunnen de prijzen van de bouwmaterialen weer op een normale manier evolueren, doordat je met een prijsvast cementvrij product kan werken en dus niet meer afhankelijk bent van de cementindustrie.”

Al zal het ongetwijfeld nog even duren voor de conservatieve bouwmarkt de switch maakt van cementgebonden naar CO₂-gebonden bouwstenen. “Uiteraard moet je klanten overtuigen. Maar dat zou geen probleem mogen zijn, gezien dezelfde kwaliteit en kostengecontroleerde productie, met daarbovenop de troef van circulariteit. Trouwens, als je ooit de blokken zou vermalen, dan hou je enkel zand en grind over, de CO₂ zit voor eeuwig vast. Om een idee te geven: met één enkele vrachtwagen bouwmaterialen kan de Carbstone-technologie al snel 10 ton CO₂ uitsparen, 5 ton CO₂ die niet vrijkomt doordat je geen cementproductie hebt en nog eens 5 ton omdat de duurzame blokken CO₂ uit de lucht halen en vasthouden.”

Het industrialiseren van de Carbstone-technologie van Orbix ging anders niet zonder slag of stoot. “Het was niet altijd gemakkelijk en het heeft ook de nodige eigen investering gevraagd, maar ik zou het meteen opnieuw doen. Precies omdat het toekomstpotentieel zo enorm is! Mits enkele haalbare aanpassingen – zoals een klimaatkamer om CO₂ onder druk in te spuiten – kan je als klassieke betonproducent met traditionele fabrieken deze circulaire blokken maken. Op zich is carbonatatie een vrij eenvoudig proces, dat al meer dan honderd jaar bestaat ook, maar tot nog toe was niemand erin geslaagd om de techniek uit te puren tot een kwalitatieve bouwsteen. Trots dat dat gelukt is.”

Eerste renovatie met circulaire bouwblokken in Mechelen

Bouwgroep Vanhout deelt mee in de primeur van circulaire, CO₂-gebonden bouwblokken via de renovatie van het kantoorgebouw Cofinimmo in Mechelen, waarin ook het hoofdkantoor van OVAM is ondergebracht. CEO Bert Lenaerts: “Ook wij zijn uiteraard trots om als aannemer mee te schrijven aan dit verhaal. Het is een knap staaltje pionierswerk van Orbix en Masterbloc, met CO₂ als bewezen bouwsteen in de strijd tegen klimaatverandering. De keuze van bouwmaterialen zal er in de toekomst alleen maar belangrijker op worden.”

Over Orbix
​Al bijna 30 jaar ontwikkelt Orbix, met hoofdzetel in Genk, duurzame materialen en innovatieve technologieën voor de bouw- en staalsector. Als circulair ondernemer en zerowastebedrijf streeft Orbix (naar ‘orbis’, Latijns voor cirkel) naar een optimaal (her)gebruik van materialen. Vandaag telt Orbix 130 medewerkers in 6 vestigingen in België. De sites demetalliseren en valoriseren jaarlijks zo’n 220.000 ton metaalslakken. De R&D-afdeling in Genk investeert in nieuwe toepassingen en materialen, in nauwe samenwerking met o.m. het VITO, kennisinstellingen en diverse universiteiten in binnen- en buitenland.

Over Masterbloc
​Met 75 jaar op de familieteller, staat vandaag de derde generatie aan het roer van Masterbloc. Gestart als lokale producent en leverancier van bouwmaterialen, is het familiebedrijf vandaag uitgegroeid tot een Europese specialist in de betonsector – waarbij de gekende stapelblokken de basis vormen voor tal van wanden, muren en overkappingen. Naast de hoofdzetel in Maasmechelen heeft Masterbloc ook nog een vestiging in Riga, Letland, voor aanlevering van de Noord-Europese markt.

Voor meer info
​Orbix nv I Serge Celis I +32 476 50 00 36 I serge.celis@orbix.be I www.orbix.be
​Masterbloc I Bjorn Gubbels I +32 476 41 21 31 I bjorn.gubbels@masterbloc.be I www.masterbloc.be
​RCA I Kirsten Van de Werf I +32 492 12 77 54 I kirsten.van.de.werf@rca.be I www.rcapress.be ​

Extra info – FAQ

Waaruit bestaat zo’n circulaire bouwblok van Masterbloc precies?
​De blok bevat 100% minerale restfracties en dus geen cement. Allereerst, beton is een hard bouwmateriaal dat bestaat uit zand, grind, water en cement. In de circulaire bouwblokken van Masterbloc wordt het onderdeel cement vervangen door Carbinox® van Orbix. Carbinox is een bindmiddel dat CO₂ uit de lucht kan opnemen en kan carbonateren. Dit fijn materiaal komt op zich vrij tijdens breek- en wasprocessen van de slakkengranulaten uit de minerale fractie van roestvast staal.

Waarin verschilt een klassieke betonsteen van een circulaire bouwblok van Masterbloc?
​Wat kwaliteit betreft, is er geen verschil: beide blokken zijn even sterk, vormvast… Daarnaast kan de circulaire bouwblok van Masterbloc uitstekende milieutechnische prestaties voorleggen. Deze duurzame blok werkt met CO₂ als binder en maakt vervuilende cementproductie (met een hoge CO₂-emissie) overbodig. Bovendien wordt deze bouwblok niet alleen gemaakt van afvalproducten of secundaire grondstoffen (staalslakken en CO₂), maar kan hij zelf ook nog eens CO₂ uit de lucht opnemen en permanent vasthouden. ​

Waarom duurde het zo lang om de Carbstone-technologie van Orbix te industrialiseren?
​Het beginidee gaat terug tot 2004, toen R&D Manager Dirk Van Mechelen ontdekte dat de fijnste restfracties van staalslakken verharden onder invloed van CO₂. Dit proces is gebaseerd op de carbonatatie van bepaalde bestanddelen van de slakken. Orbix gaf opdracht aan verschillende kennisinstellingen, waaronder het VITO, om de optimale randvoorwaarden voor carbonatatie te bepalen. Deze wetenschappelijke onderzoeken en praktijktesten in klimaatkamers namen heel wat tijd in beslag, om uiteindelijk te leiden tot een gepatenteerde Carbstone-technologie in 2011. Orbix is de technologie blijven doorontwikkelen, verfijnen en uitbreiden om ze breed toepasbaar te maken. Andere belangrijke trajecten waren het onderzoeken van de verschillende mogelijkheden om industriële CO₂ af te vangen en het certificeren van een commercieel kwaliteitsproduct.

Wanneer volgt de internationale commercialisering?
​Orbix werkt hiervoor samen met een 5-tal belangrijke spelers. Op die manier kan de techniek tot in de puntjes worden uitgewerkt en verfijnd, om uiteindelijk in verschillende markten een toepassing te vinden. Zo is steenbakker Vandersanden reeds gestart met de bouw van een CO₂-negatieve gevelstenenfabriek en is er ook al een samenwerkingsakkoord met Tubobel in Tessenderlo en Prefer in Luik, producenten van betonproducten voor riolering, afwatering, dwarsliggers en waterbehandeling.