nieuws

Beton breken met stroom

bouwbreed Premium

Met korte stroompulsen laat het Duitse Fraunhofer Institut composietmaterialen uiteen spatten. Beton wordt zo teruggebracht tot schoon grind en zand die zo weer kunnen worden ingezet bij de productie van nieuw beton.

De techniek die bekend staat als elektromagnetische fragmentatie stamt uit de Sovjet-Unie. Bijna honderd jaar terug al probeerden Russische fysici om met korstondige stroomstoten een krachtig explosief te vormen. Maar een kant- en-klaar product leverde dat nooit op. Pas in de jaren ’80 van de vorige eeuw ontstond in samenwerking met Duitse ingenieurs het besef dat de techniek misschien beter in te zetten is om grondstoffen te scheiden.

Scheidingsvlakken

De stroompulsen van 180 kV die ongeveer 150 nanoseconden aanhouden, wekken onder water namelijk een plasmastroom op die niet het water kiest als weg van de minste weerstand, maar de scheidingsvlakken tussen de bestanddelen van het composietmateriaal dat daarin is ondergedompeld. Plaatselijk ontstaan daardoor heel hoge drukken die de materialen van binnen uit elkaar drukken. De Zwitserse firma Selfag levert inmiddels al ruim een decennium lang installaties waarmee mijnbouwbedrijven bijvoorbeeld het schaarse element Litium winnen uit de ruwe delfstof.

Het Fraunhofer Institut werkt samen met de Zwitsers om de techniek toepasbaar te maken voor bulkmaterialen zoals beton. Zo hoopt de onderzoeksinstelling de kringloop van grondstoffen van dit bouwmateriaal verder te sluiten. In een kleine proefopstelling op de vakbeurs BAU 2013 in München is deze week een kleine praktijkproef te bewonderen.

Wanneer onderzoeker Volker Thome een beker met water en een stukje beton in zijn opstelling plaatst, volgt een korte serie gedempte knallen. Pakt hij de beker daarna weer uit het apparaat, dan liggen er schone grindkorrels op de bodem en een hoopje zand. Het water is wit gekleurd van onder andere calciet dat is opgelost. Het zand en grind zijn heel schoon. Nergens kleeft nog een restje cementsteen aan de korrels. Alles is volgens Thome zo te gebruiken om opnieuw beton te maken.

De techniek vraagt nu nog zo’n 3 tot 4 kilowattuur per ton materiaal. Dat is meer dan mechanisch breken dat 2 tot 3 kwh/ton vergt. Daar staat tegenover dat het restmateriaal veel schoner is. Thome en collega’s zijn in gesprek met afvalbedrijven en een fabrikant van prefabbeton om de techniek op te schalen. Binnen een jaar of vier verwacht de onderzoeker bij een van die bedrijven een opstelling te bouwen die 20 ton per uur kan verwerken.

Reageer op dit artikel