Pieter van den Brand | Fotografie: KWS
Nederlands asfalt bevat nu gemiddeld 50% gerecycled asfalt. Wegenbouwers onderzoeken manieren om het wegdek nog circulairder te maken: nieuwe technologieën om het percentage oud asfalt te verhogen, duurzamere alternatieven voor het bindmiddel bitumen, en mogelijkheden om het recyclingsproces zelf te vergroenen.
Pieter van den Brand | Fotografie: KWS
Het begin van de asfaltrecycling in Nederland ligt in de jaren zeventig van de vorige eeuw. Door de oliecrisis was er minder aardolie beschikbaar, en dat betekende minder bitumen, het onmisbare bindmiddel in asfalt. Hergebruik was dus de aangewezen route. Die ontwikkeling heeft ertoe geleid dat al het asfalt dat vandaag de dag vrijkomt bij de verbouwing van wegen, terugkomt als nieuw asfalt. Een extra argument om te recyclen, is dat de asfaltindustrie in de loop der tijd volledig afhankelijk werd van de import van steenmaterialen voor in het asfalt. “Er verdwijnt dan ook niets van het asfalt dat we verwijderen”, vertelt hoofd Onderzoek & Advies Wegen Alex van de Wall van KWS. “Het enige asfalt dat we in Nederland niet meer hergebruiken is teerhoudend asfalt.” Van de Wall is bij KWS verantwoordelijk voor de ontwikkeling van nieuwe asfaltmengsels. Circulariteit en duurzaamheid zijn hierbij de nieuwe trefwoorden.
Het recyclingproces van asfalt is nauw verweven met de productie van nieuw asfalt. In Nederland staan zo’n dertig asfaltcentrales. Acht daarvan zijn eigendom van KWS, of gedeeld eigendom van KWS met andere bedrijven. Asfalt is een mengsel van zand, steen en vulstof, bijeengehouden door bitumen. De eerste stap is het drogen en verwarmen van de mineralen vanuit een reeks voordoseerunits in een grote droogtrommel (circa 160 °C). Dit is nodig omdat het bitumen de mineralen anders niet kan omhullen en vastplakken. De droogtrommel is een gigantische buis met een gasgestookte brander. Vanwege zijn enorme gewicht staat deze trommel op de grond, maar om in de rest van het proces van de zwaartekracht te kunnen profiteren, worden de verwarmde mineralen zo’n dertig meter omhoog gebracht met een schraapladder, een meterslange ketting met bakken eraan. Na een zeefstap gaan de mineralen omlaag een tussenopslag in. Vanuit deze opslag gaan ze de menger in. Daar worden de verwarmde mineraalfracties in de gewenste verhouding (van onder meer grove en fijne korrels) met warme vloeibare bitumen gemengd. De menger bevat twee grote assen met tegengesteld draaiende schoepen. Eenmaal gemengd wordt het warme kant-en-klare asfalt in ondergelegen opslagsilo’s bewaard.
“Lignine als alternatief voor bitumen staat nog in de kinderschoenen”Alex van de Wall, KWS
Het hele mengproces duurt niet meer dan een minuut. “We hebben maar vijftien seconden om alle ingrediënten er goed in te krijgen en vervolgens zo’n dertig seconden om te mengen. Dan moet het asfalt eruit”, preciseert Van de Wall. “Elke keer maken we zo een partij van twee tot vijf ton asfalt, afhankelijk van de grootte van de installatie. Dat gaat in batches, want we maken verschillende soorten asfalt. In de installatie hebben we verschillende opslagsilo’s staan. Vers asfalt blijft daarin gemakkelijk meer dan een halve dag goed.”
De eerste recycling-initiatieven in Nederland begonnen vrij eenvoudig met het bijmengen van koud asfaltgranulaat met nieuw asfalt. In het asfaltmengsel kon de asfaltrecycler echter maar 25-30% oud asfalt kwijt. Daarom ontwikkelde de industrie een tweede trommel, die ervoor zorgt dat het oude asfalt wordt verhit zonder dat de oude bitumen verbrandt. “Dat is immers zonde, want dan ben je je bindmiddel kwijt en het geeft veel emissies”, verklaart Van de Wall. “Doordat we het asfaltgranulaat nu verwarmen tot een temperatuur van zo’n 100-120 °C, kunnen we veel meer oud asfalt in één mix recyclen.” Dat percentage ligt nu industriebreed op 50%. Zelf zit KWS gemiddeld op 60% en in een deel van de installaties is 85% recycling in één mengsel mogelijk.
Met het in eigen huis ontwikkelde HERA-systeem (kort voor Highly Ecologic Recycling Asphalt) is KWS in zijn asfaltcentrale in Rotterdam in staat tot zelfs 100% te recyclen bij een temperatuursniveau tot 100 °C. “In plaats van het asfalt in de droogtrommel met gasbranders direct te verhitten”, legt Van de Wall uit, “doen we dat in onze HERA-installatie indirect met hete gassen in een speciale trommel met satellietbuizen. Het oude asfalt wordt rustig rollend in deze buizen verwarmd en gedroogd, zonder dat het met de hete gassen in aanraking komt. Dat komt de kwaliteit ten goede en het scheelt bovendien in geuroverlast.” Het honderd procent gerecyclede asfalt is al een aantal keren toegepast, voor het eerst eind 2019 in de onderlaag van de wegen op bedrijventerrein Schiphol Trade Park in Hoofddorp. Zie http://bit.ly/KWS-Hera voor een video hierover.
“Sturen we op een circulair eindproduct of op een gesloten keten?”Alex van de Wall, KWS
De enige hindernis om alleen maar gerecycled asfalt te gebruiken, geeft Van de Wall aan, is de beperkte hoeveelheid beschikbaar oud asfalt. Jaarlijks komt er 3-4 miljoen ton vrij uit opgebroken wegen, terwijl de asfaltindustrie in Nederland per jaar zo’n 8 miljoen ton asfalt produceert. “Daar zit dus een flink gat. Daarom kijken we nu naar andere vormen van hergebruik. Er is een enorme drive om meer secundair materiaal in asfalt te recyclen om zo het aandeel gerecycled te vergroten.” Houtachtige biomassa als lignine, als alternatief voor bitumen als bindmiddel, staat nog in de kinderschoenen, aldus Van de Wall. “Dat zet nog niet echt zoden aan de dijk. Wij kijken naar een alternatieve soort bio-bitumen, die wel volop beschikbaar is. Maar de klant moet deze biovarianten uiteraard willen betalen.” Aan afgedankt dakbitumen wil de wegenbouwer zijn vingers in elk geval niet branden. “Wij staan daar zeer sceptisch tegenover. Ik vind dat je wel twee keer moet nadenken, voordat je een stroom uit een andere branche binnenhaalt, zeker gebruikte dakbedekking waar mogelijk teer in zit.” Om de kwaliteit van oud asfalt op te krikken, voegt KWS aan het vermalen asfaltgranulaat een plantaardige verjongingsolie toe, geperst uit reststromen van gewassen, die de bitumen weer zijn flexibele eigenschappen geeft.
Ook is de wegenbouwer op ‘horizontaal’ recyclen overgegaan. “Als we een beschadigde deklaag weghalen, dan brengen we datzelfde asfalt aan als nieuwe toplaag. Het gaat bijvoorbeeld ’s ochtends mee naar onze asfaltcentrale en komt ’s avonds terug in nieuw asfalt. Dus dezelfde componenten zitten dan weer op dezelfde plek. Klinkt goed, toch?”, zegt Van de Wall. Andere winstpunten zijn te behalen door de productie van gerecycled asfalt op nog lagere temperaturen te laten draaien. “We werken dus nu op zo’n 100 °C”, zegt Van de Wall. “En we onderzoeken de mogelijkheden van waterstof of een elektrische aandrijving van installaties. Dat laatste heeft wel wat voeten in aarde. Er zijn gigantisch veel megawatts nodig. De vraag is of dat wel realistisch is. De grote uitdaging is te sturen op een circulair eindproduct of op een gesloten keten. Dat is niet hetzelfde. Daarbij moeten we blijven kijken naar wat onze klanten voor product willen.” ●
________________________________________________
● Asfalt is een mengsel van 95% mineralen (zand, grind en steenslag) en vulstof, bijeengehouden door bitumen. Vulstof, zand en bitumen vormen samen de ‘mastiek’. De mastiek omhult het steenslag en zorgt samen met de steenkeuze voor de eigenschappen van het asfaltmengsel. De soort steen is bepalend voor de stroefheid. Op snelwegen en kruisingen is een hoge stroefheid gewenst. Op een fietspad kan de wegenbouwer met een minder stroeve steensoort toe. Kalksteen wordt bijvoorbeeld niet gebruikt in de bovenste lagen van wegen. Zandsteen is juist ideaal, want dat blijft ruw ondanks het vele rijden over de weg dat de deklaag continu doet slijten. Ook de grootte van de steen is van invloed. In de ZOAB-toplaag op de snelweg zit een grove kwalitatief hoogwaardige korrel met een hoge stroefheid. Dat zorgt ervoor dat dit populaire type asfalt regenwater goed wegvoert en het rollende geluid van autobanden absorbeert. De kern van goed asfalt is dat het druk van auto’s en vrachtwagens zo goed mogelijk verspreidt, zodat de weg niet wegzakt in de grond. De wegfundering en de opbouw van het asfalt zijn bedoeld om die last te verdelen. Onderin zit zo dicht mogelijk asfalt van doorsnee zo’n 15 tot 25 centimeter dik, terwijl de gebruikte asfaltmengsels in de bovenste laag niet dikker dan een paar centimeter hoeven te zijn. ZOAB gaat zo’n 13 jaar mee, dicht en gevuld asfalt wel een jaar of 20.
