De asfaltindustrie is van oudsher niet een industrie die snel wordt geassocieerd met duurzaamheid. Echter, onze wegen moeten ook groener. Dit heeft al gezorgd voor de nodige duurzame ontwikkelingen. In dit artikel worden zes veelbelovende verduurzamingsstrategieën besproken die recent zijn geanalyseerd door Ecochain, in opdracht van het bedrijf NTP. Deze strategieën omvatten het gebruik van elektrisch materieel, bio-based bitumen, lage temperatuur productie, groen gas, Partiële Recycling (PR) in asfaltmengsels en secundaire steenslag. De verduurzamingsstrategieën zijn gebaseerd op breed erkende methoden om de MKI te verlagen. Naast dat ze worden geanalyseerd en beoordeeld op hun milieuwinst - weergegeven in de MKI per ton asfalt - wordt er ook een schatting van de kosten per ton voor elke verduurzamingsmaatregel gemaakt.

Elk van de strategieën is getest op twee asfaltmengsels: een onder-/tussenlaag (AC bin/base) en een toplaag (AC Surf). Om de verschillende scenario’s in detail te kunnen onderzoeken, is eerst de MKI uitgesplitst voor module A1 t/m A5 en D van beide asfaltmengsels. Voor A1 is een additionele uitsplitsing gemaakt om de veranderingen in de samenstelling beter te begrijpen. De totale MKI omvat de modules A1 tot en met A5 en D, terwijl B1 tot en met C4 niet worden meegenomen. Dit is gedaan omdat deze modules een beperkte bijdrage leveren aan de milieu-impact of vergelijkbaar zijn met andere modules, zoals A4 en C2, die beide het transport van asfalt van de centrale naar de werklocatie vertegenwoordigen. Tabel 1 geeft de uitsplitsing van de MKI van AC bin/base weer en Tabel 2 de uitsplitsing van AC Surf.

De zes verduurzamingsstrategiëen

1. Gebruik van elektrisch materieel bij aanleg

Bij de aanleg van asfalt wordt nog vaak diesel gebruikt, wat zorgt voor de uitstoot van CO2, stikstof en andere emissies. Het gebruik van elektrisch materieel, zoals spreidmachines en walsen, biedt een schoner alternatief en vermindert de uitstoot aanzienlijk. Dieselverbruik voor het aanbrengen van asfalt bedraagt gemiddeld 0,32 liter per ton, wat overeenkomt met 11,46 megajoule energie. Omgerekend naar elektriciteit komt dit neer op 3,18 kWh per ton asfalt. Elektrische machines zijn bovendien energie-efficiënter, met een aangenomen efficiëntiewinst van 50%, hoewel dit sterk kan variëren.

De overstap naar elektrisch materieel brengt wel hogere kosten met zich mee. Een volledige elektrische asfaltset kost ongeveer 9.521 euro per dag, terwijl een set op diesel 7.311 euro per dag kost. Dit resulteert in een prijsverschil van 2,19 euro per ton asfalt bij een productie van 1000 ton per dag. Ondanks de hogere kosten leveren elektrische machines wel milieuwinst op door lagere emissies en een efficiënter energieverbruik. Ook de impact van de accu's wordt meegenomen, waardoor er een vollediger beeld ontstaat van de kosten en milieubelasting van elektrische versus dieselmachines bij de aanleg van asfalt. De eindscore van de MKI verschillen bij een elektrische asfaltset zijn weergegeven in Tabel 8.

2. Het toepassen van bio-based bitumen in het asfaltmengsel

Bio-based bitumen, gemaakt van organische materialen zoals plantaardige oliën, is een duurzaam alternatief voor conventionele bitumen in asfalt. Het vermindert de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. In dit scenario wordt lignine gebruikt om 30% van het bitumen te vervangen. Normaal bestaat asfalt uit 100% bitumen, 40 kilo voor AC bin/base en 58 kilo voor het AC surf mengsel (zie Tabel 1 en 2) Nu wordt uitgegaan van 70% bitumen en 30% lignine. De MKI van bitumen is €106 per ton, die van lignine slechts €5 per ton. Qua inkoopprijs is lignine wel duurder: €1500 per ton versus €550 per ton bitumen. Tabel 9 laat zien wat de effecten zijn op de MKI en totale kosten als bitumen wordt vervangen door lignine.

3. Het gebruik van lage temperatuur productie

Nieuwe technieken maken het mogelijk om asfalt te produceren bij lagere temperaturen, zonder verlies van kwaliteit. Dit leidt tot minder energieverbruik en uitstoot van schadelijke emissies tijdens het productieproces. In de traditionele methode wordt asfalt gemaakt bij 165°C, zowel voor de onder- en tussenlaag als voor de toplaag. Bij de nieuwe methode, Lage Energie Asfalt (LEA) genoemd, wordt de temperatuur verlaagd naar 100°C. Om het verschil in impact te berekenen, zijn de twee asfaltmengsels doorgerekend in een Energie-Allocatie model. Daarbij is uitgegaan van een gasprijs van €0,30 per kubieke meter. Tabel 10 toont hoeveel minder gas er nodig is voor LEA en wat dit betekent voor de MKI-score in productiefase A3.

4. Het gebruik van groen gas

Organisch afval kan worden omgezet in groen gas, dat vervolgens kan worden ingezet als een duurzaam alternatief voor aardgas in asfaltcentrales. Door groen gas te gebruiken in plaats van aardgas, wordt de uitstoot van broeikasgassen gereduceerd. Dit draagt bij aan de overgang naar hernieuwbare energiebronnen. In dit geval koopt de asfaltcentrale groen gas in bij gecertificeerde producenten, in plaats van aardgas te gebruiken. De extra kosten voor het gebruik van groen gas bedragen €4,05 per ton geproduceerd asfalt. Het effect van het gebruik van groen gas op de MKI en kosten is weergegeven in Tabel 11.

5. De toepassing van partiële recycling (PR) in het asfaltmengsel

Het gebruik van niet teerhoudend ‘oud’ asfalt, ook wel asfalt granulaat of AG genoemd, in nieuwe asfaltmengsels vermindert de behoefte aan nieuwe grondstoffen. Het toepassen van PR draagt daarnaast bij aan afvalvermindering en bevordert een circulaire asfaltsector. Tabel 14 vergelijkt de resultaten van PR met de originele resultaten, uitgaande van een steenprijs van €32/ton en een prijs van €6,50/ton voor AG. Voor de onder/tussenlaag daalt de MKI van 6,01 naar 4,10 (verschil 1,90). Bij 50% AG is de financiële besparing €6,71 per euro MKI-verlaging. Voor de AC Surf laag daalt de MKI van 9,21 naar 6,84 (verschil 2,37). Hier bedraagt de besparing €5,38 per euro MKI-verlaging bij 50% AG. Bij het hergebruik van oud asfalt als grondstof verlagen dus zowel de MKI als de kosten, terwijl het bijdraagt aan duurzaamheid.

6. De toepassing van secundaire steenslag in het asfaltmengsel

Gerecyclede bouwmaterialen, ook wel secundaire steenslag genoemd, zijn stenen die eerder al zijn gebruikt en nu opnieuw worden ingezet. Door secundaire steenslag te gebruiken in plaats van nieuwe grondstoffen wordt de vraag naar primaire materialen zoals ‘verse’ steenslag verminderd. Dit draagt bij aan een circulaire economie en helpt de uitputting van natuurlijke hulpbronnen tegen te gaan. In het geval van AC bin/base wordt 940 kilo primaire steenslag vervangen door secundaire steenslag. Hierdoor vervalt de milieu-impact in fase A1, maar ontstaat er wel een belasting in Module D ter grootte van 70% van het gewicht. Dit resulteert in een extra MKI van 0,92. Voor AC Surf geldt een vervanging van 893 kilo primaire steenslag, wat leidt tot een vergelijkbare verschuiving van de milieubelasting naar Module D en een extra MKI van 0,87. Qua kosten heeft deze verandering nauwelijks effect, waardoor is gekozen om geen prijsverschil te hanteren (zie Tabel 15).

De resultaten...

Afbeelding 1 toont de kosten per scenario om een verlaging van 1 euro MKI te realiseren (blauw) en de gemiddelde impact op de MKI (groen). We richten ons eerst op de verlaging van 1 euro MKI en zullen daarna de gemiddelde impact op de MKI bespreken. Het gebruik van elektrisch materieel voor de aanleg van asfalt blijkt de hoogste kosten met zich mee te brengen voor de verlaging van 1 euro MKI, wat het de minst kostenefficiënte verduurzamingsstrategie maakt. Bio-based bitumen en groen gas zijn ook duurder in toepassing, maar aanzienlijk minder dan elektrisch materieel. Het gebruik van lage temperatuur productie en PR hebben een negatieve waarde. Dit betekent dat deze maatregelen dus winst geven bij het verlagen van de MKI.

Kijkende naar de groene cijfers in de grafiek, is snel te zien dat bio-based bitumen en PR het grootste effect hebben op MKI-verlaging. Lage temperaturen en groen gas hebben ook beiden een positieve impact. De verlaging van de MKI is echter in beiden gevallen minder groot. Tot slot zorgen elektrisch materieel en secundaire steenslag voor de minste MKI-verlaging, hoewel nog steeds positief. Al met al kunnen we op basis van het rapport concluderen dat het toepassen van PR de grootste (positieve) impact heeft op de MKI van asfalt.