Sebastian Maks
07 februari 2024, 13:58

Biobased bouwmateriaal uit suikerriet duurzaam alternatief voor beton

Britse wetenschappers hebben een biobased bouwmateriaal ontwikkeld met het restafval van suikerriet. Ze claimen dat het materiaal goedkoper, duurzamer en lichter is dan beton. Bovendien zou er in bouwconstructies minder staal door nodig zijn.

People working on sugar slab jpg Sugarcrete kan gebruikt worden in plaats van conventionele bouwblokken op basis van cement of klei, bijvoorbeeld bij de constructie van gebouwen. | Credits: University of East London

Het blok kwam tot stand dankzij een samenwerking tussen onderzoekers van de University of East London en het bedrijf Tate & Lyle Sugars. Zij zochten een manier om gebruik te maken van ‘bagasse’, het vezelachtige restafval van suikerriet dat overblijft nadat de voedselindustrie er bruikbare nutriënten uit heeft geperst. Uit die zoektocht ontstond Sugarcrete, een mengsel van suikerrietafval en enkele bindmiddelen.

Vele voordelen

Sugarcrete kan gebruikt worden in plaats van conventionele bouwblokken op basis van cement of klei, bijvoorbeeld bij de constructie van gebouwen. Dat heeft volgens de wetenschappers meerdere voordelen. Met materiaal hardt sneller uit dan beton; één week ten opzichte van ongeveer 28 dagen. Ook zou het vijf keer lichter zijn dan beton, en bovendien goedkoper. Over de exacte kosten zijn echter geen getallen bekend.

Daarnaast claimen de onderzoekers dat Sugarcrete milieuvoordelen biedt. De CO2-uitstoot die met het materiaal gepaard gaat, is slechts 15 tot 20 procent van die van beton. Daar komt bij dat suikerriet een hernieuwbare grondstof is en dus in theorie eindeloos voorradig is. Ook behoeft Sugarcrete in bouwconstructies minder staal. Betonnen constructies moeten namelijk versterkt worden met staal, aangezien ze in mindere mate bestand zijn tegen trekkrachten. Het Britse bouwblok zou van zichzelf al sterk genoeg zijn en slechts een fractie van die staalbehoefte nodig hebben.

Bekijk hier een video over Sugarcrete:

Duurzame alternatieven

De bouwsector heeft een grote invloed op het milieu. Met name omdat cement, hoofdbestanddeel van beton, verantwoordelijk is voor zo’n 8 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot. Daarom zoeken onderzoekers niet alleen verwoed naar manieren om cement te verduurzamen, maar ook naar alternatieve, natuurlijke bouwmaterialen. Nu wordt afval uit de natuur, biomassa genoemd, nog vaak verbrand om energie uit te generen. In de toekomst zal er naar verwachting hoogwaardiger met bio-afval worden omgegaan, omdat er dan meer bekend is over manieren om er bruikbare elementen uit te halen.

Klimaatfonds

Vorig jaar maakte het (inmiddels demissionaire) kabinet bekend 200 miljoen euro uit het Klimaatfonds te trekken om het gebruik van biobased bouwmaterialen aantrekkelijker te maken. Het kabinet wil biobased materialen daarmee concurrerend maken met conventionele bouwmaterialen, en de markt van biobased materialen versterken.

Lees meer over biobased:

Brandveiligere batterijen dankzij hittebestendig elektrolyt

De elektrolyt is de substantie waar de elektrische lading doorheen beweegt en de twee elektroden van een batterij, de anode en kathode, aan elkaar verbindt. De conventionele elektrolyt bestaat uit lithiumzout en een organisch oplosmiddel, beide relatief snel ontvlambare materialen. In het geval van ongelukken waarbij een elektrische auto betrokken is, kan een batterij soms wel uren branden. Niet voor niets hebben sommige autogarages een dompelbad waar gehavende elektrische auto’s uren in ondergedompeld kunnen worden. Materiaal in brandblussers Wetenschappers, verbonden aan de School of Phyiscs and Electronics in China, ontwikkelden een samenstelling van stoffen die hetzelfde werk doet als een elektrolyt, maar bestaat uit materialen die brandwerend zijn. Ze vonden deze materialen in een gefluoreerde vloeistof en een niet-polair oplosmiddel die bijvoorbeeld worden gebruikt in brandblussers. Deze stoffen werden zo aangepast dat ze functioneerden als elektrolyt die onbrandbaar, hittebestendig en toepasbaar is in verschillende batterijen. Temperatuurverschil De onderzoekers testten hun batterijen in het laboratorium onder verschillende omstandigheden. Hun elektrolyt werkte goed onder extreme temperaturen, reikend van min 75 tot plus 80 graden Celsius. Ook ontdekten ze dat hun batterij warmte wegleidde, waardoor interne branden effectief werden geblust. Spijkertest Daarnaast onderwierpen ze hun batterijen aan de spijker-penetratietest, een gebruikelijke methode om de veiligheid van lithium-ionbatterijen te beoordelen. Hierbij wordt een roestvrijstalen spijker door een opgeladen batterij geslagen waarna door kortsluiting een brand of explosie kan ontstaan, vergelijkbaar met wat er kan gebeuren bij een auto-ongeluk. De batterij van de wetenschappers doorstond deze test. Bij het inslaan van de spijker ontstond geen vlam. Duurzamer en betaalbaarder Ondanks de goede resultaten stuitten de onderzoekers ook op een aantal uitdagingen. Hun elektrolyt bevatte de relatief kostbare grondstoffen fluor en fosfor. Deze stoffen kunnen ook schadelijk zijn als ze in het milieu terechtkomen. In de volgende fase van het onderzoek willen de wetenschappers dus op zoek naar duurzamere en betaalbaardere alternatieve voor hun onbrandbare elektrolyt. Lees ook: Nieuwe Duitse energiecentrales draaien eerst op aardgas, daarna op waterstofSupergeconcentreerd zonlicht levert flinke energiebesparing op dankzij innovatie uit HoutenHonda en GM starten met grootschalige productie van brandstofcellen voor waterstofauto's