Het constructiebedrijf Holcim wil in het Belgische Obourg de eerste klimaatneutrale cementproductie realiseren. Eerst richt Holcim zich op een andere grondstof en een energiezuiniger proces. Later komen daar CO2-afvang en -opslag bij. De vooruitzichten zijn goed, maar er moet nog wel extra financiering bij komen: de weg naar duurzaamheid is lang en kostbaar.
De Europese Commissie wil dat de cementindustrie haar CO2-uitstoot in 2050 met 80% reduceert. Dat is een grote opgave, want bij de productie komt veel CO2-vrij. Het belangrijkste ingrediënt van cement, klinker, wordt gemaakt door calciumcarbonaat via verhitting om te zetten in kalk en CO2. Per ton cement komt zo’n 600 tot 700 kg CO2 vrij. De cementindustrie is hiermee verantwoordelijk voor ongeveer 7% van de wereldwijde CO2-emissies.
‘Nieuwe cementsoorten halen niet zo gemakkelijk de praktijk’
Nele De Belie
Nele De Belie, hoogleraar bouwkundige constructies en bouwmaterialen aan de Universiteit Gent, ziet dat de cementindustrie het laatste decennium meer investeert in duurzaamheid. ‘Nu bedrijven moeten betalen voor CO2-uitstoot, loont het om hier iets aan te doen. Aangezien de vraag naar bouwmaterialen de komende jaren zal groeien, zijn investeringen in duurzame cementproductie noodzakelijk.’ De roadmap die de Europese branchevereniging CEMBureau opstelde om de sector te verduurzamen, noemt diverse maatregelen om het energieverbruik van de processen en het percentage klinker in cement terug te dringen.
Minder klinker
Bedrijven en instituten onderzoeken mogelijkheden om het percentage klinker in cement te verminderen. ‘Daarbij kijkt men bijvoorbeeld naar onbenutte bijproducten uit andere industrieën die als additief kunnen dienen’, vertelt De Belie. ‘Bijvoorbeeld hoogovenslakken, slakken uit de koper- en loodproductie en vliegas.’ De vakgroep van De Belie onderzocht samen met afvalverwerker Indaver het gebruik van verbrandingsassen uit de afvalverwerking als grondstof. Orbix onderzocht samen met VITO de mogelijkheid om staalslakken te laten reageren met CO2 en daar een kunstmatige steen van te maken.
Een belangrijke innovatie is ook de nieuwe cementsoort LC3, limestone calcined clay cement, die gemaakt wordt uit een mengsel van kalksteen en gecalcineerde klei. Dit type cement kan zorgen voor een CO2-reductie van tot wel 40%. Maar nieuwe cementsoorten halen niet zo gemakkelijk de praktijk, zegt De Belie. De bouw is vaak afhankelijk van gecertificeerde producten, en het certificatieproces kost veel tijd.
Droog proces
De productie van cement is erg energie-intensief. De reacties vinden plaats bij temperaturen rond de 1450°C. In totaal is 3500 MJ nodig om een ton klinker te produceren. Om het fossiele brandstofgebruik terug te dringen, gebruiken cementovens alternatieve brandstoffen, bijvoorbeeld reststromen uit de industrie, die dikwijls hoge hoeveelheden biomassa bevatten. Om het energieverbruik omlaag te brengen, past het grootste deel van de Europese cementfabrieken tegenwoordig het zogeheten ‘droge’ productieproces toe. Hierbij gebruiken ze kalksteen in plaats van krijt als grondstof voor klinker. Kalksteen bevat slechts 3 tot 5% water, krijt 23%. Hierdoor kost het drogen van de grondstoffen minder energie.
‘De CO2-reductie bedraagt meer dan een miljoen ton per jaar’
Vincent Michel
’s Werelds grootste bouwmaterialenproducent Holcim werkt in Obourg (Bergen) in België onder de noemer GO4ZERO aan de eerste site die tegen 2029 CO2-neutraal moet gaan produceren. ‘In de eerste fase van dit project gaan we een nieuwe cementoven bouwen voor het droge proces’, vertelt Vincent Michel, directeur van het GO4ZERO-programma. ‘Door over te stappen op kalksteen en een nieuwe technologie toe te passen, kunnen we de CO2-uitstoot met bijna 30% verminderen.’ De nieuwe productiefaciliteit, waarvoor Holcim een investering van 380 miljoen euro gereserveerd heeft, krijgt dezelfde capaciteit als de twee bestaande ‘natte’ ovens samen. De bouw start nog dit jaar en is klaar in 2026.
Maar deze maatregelen zijn niet genoeg om de emissies tot nul terug te dringen. De cementindustrie denkt dat dit, op korte termijn, alleen te realiseren is door het CO2 af te vangen. Holcim past daartoe in de nieuwe oven het oxyfuelproces toe. Door bij de verbranding zuurstof te gebruiken in plaats van lucht, wordt het CO2 van 30 tot 80% geconcentreerd. Hierdoor kan het gemakkelijker worden afgevangen. Air Liquide zal een CO2-afvanginstallatie leveren die 95% van het vrijkomende CO2 kan afvangen. Holcim sloot een overeenkomst met TotalEnergies om het afgevangen CO2 op te slaan onder de Noordzee, in lege aardgas- of olievelden. Het CO2 wordt per schip naar de Antwerpse haven vervoerd. Hiervoor werkt de bouwmaterialenproducent samen met het Antwerp@C consortium, dat een gemeenschappelijke CO2-infrastructuur in de Antwerpse haven en een exporthub wil realiseren. Pijpleidingen van Fluxys zullen het CO2 transporteren. Hiervoor heeft Holcim een extra investering van €150 miljoen beraamd.
E-fuel
Ook onderzoekt Holcim met verschillende partners of je het afgevangen CO2 kunt gebruiken voor de productie van een innovatieve e-fuel uit CO2 en waterstof. Daarvoor overweegt Holcim kleine elektrolysers te plaatsen. Het zuurstof kan weer aan de cementoven worden gevoed. De benodigde elektriciteit wordt opgewekt door zonnepanelen of windmolens.
Michel schat de totale kosten voor het GO4ZERO-programma op zo’n €530 miljoen. ‘We hopen voor de eerste fase aanspraak te kunnen maken op een subsidie uit het JUST Transition Fund en voor de tweede fase op het Europese Innovation Fund. De impact van onze plannen is immers groot. De CO2-reductie significant, meer dan een miljoen ton per jaar. Daarom reken ik ook op steun vanuit de politiek om het project bij de Europese Commissie te verdedigen.’
Op 13 juli is bekend geworden dat Go4Zero aanspraak kan maken op een bijdrage uit het Europese Innovatiefonds. Het is één van de 41 geselecteerde projecten voor een bijdrage. In totaal is er €3,6 miljard beschikbaar in deze subsidieronde.
Nog geen opmerkingen