Heidelberg Materials produceert en commercialiseert het eerste net zero-cement dankzij carbon capture

“Het hoeft geen betoog dat de bouwindustrie voor gigantische uitdagingen staat op het gebied van duurzaamheid, en dat de cementproductie, als een van de meest energie-intensieve processen, daarin een cruciale rol speelt”, zegt Luc Van Camp, Director of Sales bij Heidelberg Materials Benelux. “Dat inzicht en onze ambitie om onze verantwoordelijkheid op te nemen, bestaat zeker al vanaf de jaren 2000. Tegen 2030 wil de groep de CO2-uitstoot verminderen tot 400 kg CO2 per ton cement. Dit is een daling van bijna 50% tegenover het referentiejaar 1990, om dan tegen 2050 volledig CO2-neutraal te worden. De officiële roadmap om die doelstelling te halen werd in 2020 kenbaar gemaakt.”

Verbeteren van het productieproces

“In eerste instantie werken we daar naartoe door de optimalisatie van onze producten. Door het toenemend gebruik van puzzolaan, gecalcineerde klei of gerecyclede betonfijnstoffen (fines) kunnen we de productie van klinker aanzienlijk verlagen, net als de CO2-voetafdruk. In de Benelux lopen we dankzij deze omslag en omdat we historisch al duurzamere producten gebruikten nu al voor op dit schema. In de toekomst willen we daar verder op inzetten. Die gerecyclede betonfines zijn immers dubbel interessant. Enerzijds komt het neer op het upcyclen van betonpuin als reststroom, waardoor je bijdraagt tot het circulaire verhaal en anderzijds hebben die fines de eigenschap om CO2 op te nemen en vast te houden. De beschikbaarheid van dit alternatief is echter niet onbeperkt. Alles hangt af van de kwaliteit en de zuiverheid van die fines. Logistiek is het organiseren van deze reststromen bovendien een complexe opdracht.”

“Overschakelen op alternatieve brandstoffen en de energie-efficiëntie van de processen in onze fabrieken verbeteren is een andere noodzakelijke stap. Brandstof is voor ongeveer een derde verantwoordelijk voor de totale uitstoot. Daarom gebruiken we in de Benelux vandaag al alternatieve brandstoffen voor meer dan 70% van onze noden, en we willen dat verder blijven opschalen. Alternatieve brandstoffen zijn niet alleen gunstig voor de uitstoot, maar valoriseren ook stromen die anders als afval zouden eindigen.”

EvoZero en de lange weg ernaartoe

“Door enkel in te zetten op het optimaliseren van onze processen geraken we er echter niet”, vult Koenraad Staels aan. Hij is verantwoordelijk voor marketing en productmanagement in de Benelux. “De resterende proces-CO2 die we met de huidige technologische mogelijkheden nog niet kunnen vermijden, willen we opslaan via Carbon Capture and Storage (CCS). Het is momenteel de enige oplossing om op korte termijn CO2 uitstoot te vermijden. Tegen 2030 willen we op die manier een oplossing vinden voor 10 miljoen ton CO2. En dat zolang er geen alternatieven voorhanden zijn.”

“Ook dat is echter geen toekomstmuziek meer”, zegt Staels. “Een paar maanden geleden is in Brevik, Noorwegen onze eerste productiesite opgestart waarin we CCS op een commerciële manier inzetten. Het is de eerste fabriek ter wereld die ‘evoZero’ kan produceren. Dat is net zero-cement dat we vanaf deze maand ook effectief op de markt zullen brengen. De reis naar dit moment was lang. De plannen om de bestaande productiesite uit te rusten met een afvanginstallatie lagen al in 2005 op de tekentafel. Het idee om de CO2 die tijdens het productieproces van cement ontstaat op te vangen en in lege gasvelden onder de zee voor lange tijd op te slaan, werd destijds als onrealistisch beschouwd. Het is tekenend voor de tijd die nodig is om in onze industrie verandering te realiseren.”

Uiteindelijk startten in 2021 de aanpassingswerken aan de fabriek. In mei van dit jaar werd de eerste CO2 afgevangen als onderdeel van de opstartfase. De CO2 wordt via aminetechnologie (via stikstofhoudende organische verbindingen die sterk reageren met CO₂) uit de rookgassen afgesplitst en via pijpleidingen naar de haven gebracht. Van daaruit wordt het gas in samenwerking met Northern Lights op schepen geladen en naar volle zee gebracht om daar, 2,6 kilometer onder zeeniveau, in een steenlaag te worden gepompt. “Je steekt het met andere woorden terug waar het vandaan komt”, zegt Staels. “De installatie zal 400.000 ton CO2 per jaar afvangen en opslaan. Dat komt overeen met de CO2-uitstoot van ongeveer 500.000 ton klinkerproductie. Maar uiteraard moesten we eerst voldoende garanties hebben dat het hele proces helemaal veilig kon verlopen, en de CO2 niet uit de ondergrond kan ontsnappen. Die garanties hebben we intussen. Elke stap wordt bovendien continu gemonitord dankzij het regelgevend kader van de Europese Commissie en de Noorse overheid.”

De Carbon Bank

Omdat ook dat weer CO2-problemen oplevert is cementtransport over lange afstanden niet ideaal. De Brevik-fabriek kan bijgevolg slechts een regionale oplossing zijn. “Om de voordelen van evoZero echter over heel Europa beschikbaar te maken, hebben we een innovatief concept ontwikkeld”, aldus Koenraad Staels. “Voor de rest van Europa willen we werken met een ‘carbon bank’. Voor elke ton CO₂ die in Brevik wordt afgevangen en permanent opgeslagen, wordt een digitaal certificaat aangemaakt via blockchaintechnologie. Die blockchain garandeert transparantie, herleidbaarheid en voorkomt dubbel gebruik. Bouwbedrijven of ontwikkelaars elders kunnen zo virtueel CO₂-neutraal cement inkopen. Ze gebruiken dan lokaal geproduceerd cement, maar claimen de klimaatprestatie uit Brevik. Het systeem koppelt dus de fysieke productieketen los van de klimaateffecten, waardoor verduurzaming over heel Europa schaalbaar wordt. We hebben ons voor dit virtuele systeem geïnspireerd op de elektriciteitsindustrie, die op een vergelijkbare manier werkt met groenestroomcertificaten.”

“Daardoor kunnen we vanaf vandaag al evoZero-cement aanbieden aan bijvoorbeeld klanten hier in België”, zegt Luc Staels. “De impact van net zero-cement op de bouwsector is potentieel enorm. Een levenscyclusanalyse van een standaard appartementsgebouw met zes verdiepingen toont aan dat 40% van de totale CO2-uitstoot gedurende de volledige levenscyclus afkomstig is van bouwmaterialen. Beton is verantwoordelijk voor 20% van die uitstoot. Door één product CO2-neutraal te maken, zet je dus een gigantische stap”.

Brevik is slechts het begin. Heidelberg Materials heeft meerdere fabrieken in Europa die een soortgelijk proces ondergaan. Met het project Anthemis hebben we de intentie om onze fabriek in Antoing uit te rusten met een Carbon Capture-installatie die tegen 2030 operationeel moet zijn. “Dankzij nieuwere technologie spreken we hier al over 800.000 ton CO2 die jaarlijks zal worden afgevangen en opgeslagen”, vertelt Staels.

Geen blauwdruk richting 2050

De transitie naar een duurzame cementproductie gaat gepaard met gigantische investeringen. “Dat geldt niet alleen voor ons bedrijf maar voor de hele sector,” zegt Luc Van Camp. “Maar we zijn ervan overtuigd dat dit de enige weg vooruit is. Ondanks alle hindernissen is er een groeiend maatschappelijk draagvlak en bewustzijn in de markt voor de noodzaak van deze transitie. De investeringen hebben bovendien een heel lange terugverdientijd, wat de noodzaak van overheidsstimulansen onderstreept. De overheid moet zijn rol blijven spelen. Duurzaamheidseisen stellen bij de aanbesteding van overheidsopdrachten is volgens ons bijvoorbeeld laaghangend fruit. Want zolang er geen eisen zijn voor duurzame producten in de bestekken, kan er altijd nog klassiek beton worden geproduceerd en gebruikt.”

“De weg naar 2050 is geen netjes uitgestippeld pad. Ondanks de vooruitgang die we boeken blijft de transitie die nu plaatsvindt, ongezien. Er zijn nog veel onbekenden,er bestaat namelijk geen blauwdruk die ons feilloos naar de neutraliteit van de sector zal leiden. De uitdagingen gaan immers verder dan alleen investeringen in onze fabrieken. Heel de operationele keten moet mee in het bad. In België moet bijvoorbeeld het transportnetwerk voor CO2 nog verder uitgebreid worden.”