Waterzuiveringsinstallaties zorgen voor schoon water. Maar het zuiveringsproces zorgt ook voor reststromen. In sommige gevallen gaat het om afvalmateriaal dat alleen nog verbrand kan worden. Hoe mooi is het dan als je van reststromen een nieuw, duurzaam product kunt maken? Harry Futselaar en Anne Corine IJzer, respectievelijk lector en docent-onderzoeker bij het lectoraat International Water Technology, gingen samen met praktijkpartners en studenten op zoek naar een hoogwaardig en duurzaam alternatief voor het pleisterwerk dat op dit moment in de bouwsector wordt gebruikt. Ze namen onder andere het veelzijdige restmateriaal Kaumera onder de loep, en combineerden dit met andere componenten. De eerste stenen voor ‘groener’ pleisterwerk werden gelegd.
Stukadoors maken er nog geen gebruik van en het ligt nog niet in de bouwmarkt, maar met het pleistermateriaal dat bij International Water Technology is ontwikkeld kun je zeker al een muurtje stuken. Sterker nog: dat is precies wat studenten die bij het project waren betroken hebben gedaan. “Ze hebben zelfs een eigen muurtje gemétseld,” zegt Anne Corine IJzer. “Het project heeft vanaf het begin gedraaid op studenten. Voordat het officieel was begonnen, waren er al studenten mee bezig. Het was uitermate geschikt om multidisciplinair aan te werken. Studenten konden heel mooi hun design of experimenten erop loslaten. Later gingen ze systematischer kijken: meer of minder water en kalk, meer of minder Kaumera, en wat gebeurt er dan?”
Het ontwikkelde pleisterwerk bestaat uit twee kalkhoudende restproducten, kurk en – belangrijk voor de binding – Kaumera. Kaumera: het klinkt als een magisch stofje. Maar wat is het precies? “Een biopolymeer,” zegt Harry Futselaar, waarmee hij doelt op een organische verbinding die bestaat uit biomoleculen. Ofwel: een natuurlijke, biologisch afbreekbare stof, die gewonnen kan worden uit reststromen. “Er is een Grondstoffenfabriek in Zutphen,” vertelt Harry, “daar wordt Kaumera uit slib geëxtraheerd. Dat proces beheersen ze daar goed.” Anne Corine vult aan: “Die slib komt vrij bij afvalwaterzuivering. Het gaat dan bijvoorbeeld ook om afvalwater van de industrie.”
Samenwerking met praktijkpartners en studenten
Partners binnen het project zijn AquaMinerals, C2C Eco-Makelaar, Waterschap Rijn en IJssel, LVB stucadoors, de Eker en Chaincraft. Samen met hen heeft lectoraat International Water Technology het door SIA-KIEM GoChem gesteunde project opgezet; de uitvoering was grotendeels in handen van Saxion-studenten.
De samenwerking met praktijkpartners leverde naast de nodige kennis ook de juiste componenten voor het pleisterwerk op. Het ontwikkelde pleisterwerk bestaat volledig uit reststromen: Kaumera (gewonnen uit slib), Topcrete (kalkhoudend restproduct uit de papiervezelindustrie), Dutch Calcite (kalkhoudend restproduct uit de drinkwaterzuivering) en gerecycled kurk.
Afvalstof met potentie
Vroeger kon slib worden gebruikt als meststof, door het uit te rijden over landbouwgrond. Inmiddels is slib voor dit doeleinde te zeer verontreinigd, onder andere met zware metalen en medicijnresten. Daarom moet de reststof vandaag de dag separaat worden verwerkt. “Het is heel gangbaar om het te vergisten,” zegt Harry. “Dan wordt er biogas van gemaakt, waarbij je nog steeds veel organisch materiaal overhoudt. Dat restmateriaal wordt in belangrijke mate verbrand, wat warmte oplevert, maar ook weer reststromen in de vorm van as. Die as kun je weer mengen in asfalt, maar dan ben je wel klaar met de keten.”
Als je het hebt over Kaumera, dan heb je het over een stof met uiteenlopende eigenschappen. “Daarom kijken de waterschappen met een aantal onderzoeksinstellingen welke toepassingen de meeste potentie hebben,” zegt Harry. “Het is lijm, maar bijvoorbeeld ook een coating voor zaden en papier. Het is een luxepositie: er zijn veel toepassingen, maar waar moet je op inzetten?” En waar moesten de grondstoffen voor het project van International Water Technology aan voldoen? “Als je het hebt over pleisterwerk,” zegt Anne Corine, “dan moet het bijvoorbeeld de juiste hardheid hebben. Eén studentengroep heeft allerlei mensen uit de bouwwereld gevraagd waar goed pleistermateriaal aan moet voldoen. Daar kwam uit dat het vooral licht, sterk genoeg en makkelijk te verwerken moet zijn.”
Als je echt dat grootschalige alternatief wilt realiseren en impact wilt hebben op de CO₂-uitstoot, dan moet je ook veel groter dénken.
Groen stucwerk
Naast dat het de juiste producteigenschappen heeft, is het ontwikkelde pleistermateriaal ook groen en duurzaam. “Dat kan bijvoorbeeld van belang zijn voor projectontwikkelaars,” zegt Anne Corine. “Die zeggen: als het extra duurzaam is, dan heb ik misschien een streepje voor op mijn aanbesteding, zeker in de toekomst. We zijn nog niet op het punt dat er op grootschalige productie over kan worden gegaan. Als je het gaat produceren, moet je ook kijken hoe economisch het materiaal is. Het bestaat nu uit losse componenten, wat mensen die groen bouwen helemaal acceptabel vinden. Maar als je echt dat grootschalige alternatief wilt realiseren en impact wilt hebben op de CO2-uitstoot, dan moet je ook veel groter dénken.”
Het pleistermateriaal van International Water Technology is ontwikkeld binnen een zogenaamd KIEM-project, dat ondersteund werd vanuit Regieorgaan SIA. KIEM-projecten hebben een looptijd van één jaar en zijn erop gericht om samen met praktijkpartners onderzoek uit te voeren. “Het was een oriënterend project,” zegt Harry. “Productie is de volgende stap, waarbij ook andere partijen betrokken moeten worden. Als je het hebt over Technology Readiness, dan zitten we nu zo tussen level 3 en 5. Je wilt in zo’n project zoveel mogelijk naar boven krijgen. Waar we bijvoorbeeld ook naar hebben gekeken, zijn brandwerende en isolerende eigenschappen.”
Studentenproject
Anne Corine blikt graag nog eens terug op het ontwikkelproces van het pleisterwerk. Vooral de creatieve samenwerking met studenten, is volgens haar goed en effectief verlopen. “Er hebben drie studentengroepen aan het project gewerkt,” vertelt ze. “De eerste groep heeft al gezorgd voor iets wat leek op pleisterwerk. In een petrischaaltje zag dat er al heel mooi uit. Toen moest het op baksteen worden aangebracht en bleek: een baksteen is geen petrischaaltje. Dan moet je gaan kijken naar droogeffecten, hechting en dat soort zaken. Vervolgens heeft de tweede groep grote stappen gemaakt door het pleisterwerk niet alleen mooi te maken, maar ook steviger. En door ervoor te zorgen dat het echt goed op baksteen blijft zitten. Zonder dat het uitdroogt, scheurt of eraf valt. De derde groep kwam nog weer dichter bij ‘echt’ pleisterwerk, maar als je je nagel erin drukte, dan was het net niet hard genoeg. Dus toen heeft die groep de hardheid verbeterd.”
Studenten aan de slag met hoogwaardig en duurzaam pleistermateriaal.
Er zijn nog volop kansen om het pleisterwerk van International Water Technology door te ontwikkelen. Waarbij voordelen op het vlak van akoestiek, isolatie, duurzaamheid en lichtheid nog beter in het eindproduct naar voren kunnen komen. Die volgende ontwikkelslag zal het lectoraat zelf niet maken. Bij alle verhalen over stukadoors en de bouwwereld, rijst sowieso de vraag of een project in het teken van pleisterwerk ‘een uitstapje’ was voor International Water Technology. “Het was oorspronkelijk een uitstapje,” zegt Harry. “Maar het uitstapje is wel dusdanig goed bevallen dat we nu in een ander project bijvoorbeeld kijken naar het toepassen van Kaumera voor de groei van algen. Dan heb je het over Aquaponics. We zijn actief in dit soort projecten omdat onze opdrachtgevers uit de praktijk ook met dat soort zaken bezig zijn.”
Nog eenmaal terug naar het pleisterwerk: gaat het innovatieve materiaal ooit een substantiële bijdrage leveren aan CO2-reductie in de bouwsector? Anne Corine en Harry geven aan dat ze in dit verband nog geen concrete cijfers kunnen presenteren, wat ook niet het doel was van het oriënterende project. Maar het lijkt zo goed als zeker dat het nieuwe materiaal voor minder CO2-uitstoot kan zorgen dan huidige pleistermaterialen. Het pleisterwerk dat op dit moment wordt gebruikt in de bouwsector, bestaat onder andere uit cement. “En cement moet je maken,” licht Anne Corine toe. “Reststromen zijn er al.” Een voordeel dat als een paal boven water staat.
