Bakstenen gemaakt met olijfpitten verminderen de CO2-voetafdruk van gebouwen, vindt onderzoek

Een nieuwe studie heeft aangetoond dat afval uit olijvenpitten het energieverbruik in gebouwen effectief kan verminderen, wat aantoont hoe de circulaire economie kan worden toegepast op de bouwsector.
Door Simon Roots
8 juli 2024 13:56 UTC

Spaanse onderzoekers van de afdeling werktuigbouwkunde van de Universiteit van La Rioja gebruiken gemalen olijfpitten om energiezuiniger bouwmaterialen te produceren.

De onderzoekers gedemonstreerd dat het gebruik van gemalen olijfpitten bij de productie van mortelstenen tot aanzienlijke economische besparingen kan leiden en de milieueffecten van de bouw en het gebruik van gebouwen kan verminderen.

Het onderzoek analyseerde de impact van het doteren van geperforeerde mortelstenen met gemalen olijfpitten in een volumeverhouding van vijf tot 15 procent van fijn aggregaat voor de bouwconstructie.

Het gebruik van olijfafval bij de productie van gevelstenen is een duidelijk voorbeeld van hoe de circulaire economie de bijproducten van een industrie kan omzetten in innovatieve en duurzame bouwmaterialen.- Javier Ferreiro-Cabello, technisch onderzoeker, Universiteit van La Rioja

Doping is een techniek waarbij een kleine hoeveelheid van een stof aan een materiaal wordt toegevoegd om de eigenschappen ervan te veranderen. De methode wordt gebruikt bij de vervaardiging van bouwmaterialen om hun energie-efficiëntie, sterkte, duurzaamheid, brandwerendheid of corrosieweerstand te vergroten.

De afgelopen jaren heeft meer onderzoek zich gericht op doping om de thermische geleidbaarheid te verminderen, wat de energie die nodig is om gebouwen te verwarmen of te koelen zou kunnen verlagen.

Gebouwen zijn de grootste energieverbruiker van Europa. Ongeveer 40 procent van de totale energie die in de Europese Unie wordt verbruikt, wordt gebruikt in gebouwen, en ongeveer 80 procent van de energie die in huizen in de EU wordt gebruikt, is voor verwarming, koeling en warm water.

Zie ook:Onderzoekers transformeren afval uit olijfgaarden in bioplastic

Vijfentachtig procent van de gebouwen in de EU is vóór 2000 gebouwd en 75 procent heeft slechte energieprestaties. De bouwsector wordt daarom gezien als cruciaal voor het behalen van de energie- en klimaatdoelstellingen van de EU.

Het onderzoek richtte zich vooral op Andalusië, Spanje, waar grote hoeveelheden olijfpitten worden geproduceerd als bijproduct van de olijfolieproductie.

"Mijn aanvankelijke interesse kwam voort uit het observeren van de enorme hoeveelheid afval die wordt gegenereerd door de olijfolie-industrie, met name de olijfpitten”, zegt hoofdauteur Javier Ferreiro-Cabello.

"Deze residuen hebben aanzienlijke maar onderbenut potentieel in termen van hergebruik en toegevoegde waarde”, voegde hij eraan toe. "Bij het bestuderen van mogelijke toepassingen voor deze putten heb ik de mogelijkheid geïdentificeerd om ze te gebruiken voor de vervaardiging van bakstenen voor mortelgevels. Dit idee bracht mij ertoe de haalbaarheid en de milieu-impact van dit voorstel verder te onderzoeken.”

De analyse van het team liet besparingen en economisch rendement zien vanaf de middellange termijn (10 tot 20 jaar) door het conventionele energieverbruik in verwarmings- en airconditioninginstallaties te verminderen.

Vorig onderzoek door Ferreiro et al. heeft aangetoond dat doping met concentraties van gemalen olijvenpitten tot 30 procent kan worden gebruikt zonder de structurele levensvatbaarheid in gevaar te brengen. Concentraties boven de 15 procent bleken de economische hersteltijd te verlengen tot voorbij de gemiddelde levensduur van een gebouw in Spanje (70 jaar).

Er zijn verschillende factoren onderzocht om de impact op het milieu te beoordelen. Deze omvatten de volledige levenscyclus van het product, van het malen van de olijvenpit en het daaropvolgende transport tot de productie en het transport van gedoteerde mortelstenen.

Bij het analyseren van de netto-impact van het eindproduct in de loop van de tijd werd rekening gehouden met de gebruikte hulpbronnen (energie, brandstof en water) en de gegenereerde afvalproducten (koolstofoxiden, stikstofoxiden en vaste deeltjes).

Het verhogen van het percentage olijfpitten ter vervanging van fijn aggregaat bleek de milieueffecten in de meeste categorieën te vergroten, behalve voor het waterverbruik.

Een hoger gehalte aan olijfpitten verlaagt de waterimpact omdat de natuurlijke aggregaatproductie aanzienlijk water vereist voor interne wasprocessen.

advertentie
advertentie

Een doping van 15 procent bij olijfpitten resulteerde in een vermindering van het waterverbruik met 7.98 procent, waardoor 0.61 kubieke meter per vierkante meter gevel werd bespaard.

In de categorie van de opwarming van de aarde werd voor 4.68 procent doping een stijging van de CO2-uitstoot met 15 procent berekend, wat neerkomt op 0.8 kilogram CO2 per vierkante meter gevel. Deze stijging was te wijten aan het hogere verbruik van energie en hulpbronnen dat nodig was om olijfpitten te integreren.

Categorieën gerelateerd aan de natuurlijke aggregaatproductie, waaronder verzuring, eutrofiëring en fotochemische oxidatie, kenden een stijging van respectievelijk 29.13 procent, 30.28 procent en 21.56 procent. Het voorbereidingsproces van de olijvenpit, waarbij energie en materiaal werden gebruikt voor het pletten en transporteren, veroorzaakte deze gevolgen.

Zie ook:Bijproducten van het malen van olijven kunnen de diervoeding verbeteren

Transportprocessen bleken de levensvatbaarheid van gerecycleerde aggregaten aanzienlijk te beïnvloeden, waardoor de hoeveelheid stikstofoxiden, koolstofoxiden en vaste deeltjes die de ozonlaag aantasten toeneemt.

Een doping van 15 procent toonde een toename van 8.90 procent in de aantasting van de ozonlaag en een toename van 8.19 procent in de uitputting van fossiele brandstoffen, wat overeenkomt met 6.90 megajoule per vierkante meter gevel.

Berekend over een periode van 35 jaar werden de stijgingen in het energieverbruik en de emissies die gepaard gingen met het oorspronkelijke productieproces echter ruimschoots gecompenseerd door de totale besparingen.

Uit de analyse bleek dat gedurende deze periode de netto energiekosten van de productie van 15 procent gedoteerde materialen onder nul lagen, en dat de CO2-uitstoot ook onder nul lag voor alle energiebronnen in gebouwen. Dit laatste was het meest opmerkelijk voor gebouwen die gebruik maken van elektrische energiebronnen, met een reductie van 105.84 procent.

De auteurs benadrukken echter dat de voordelen van doping in de olijvenpit beperkt zijn tot regio's waar olijvenafval overvloedig en lokaal is, aangezien transport een belangrijke bijdrage levert aan het energieverbruik en de uitstoot. Meer transport zou dus aanzienlijk minder voordelen opleveren.

Ze merken ook op dat dit slechts een van de vele voorbeelden is van het potentieel van de industrie voor meer duurzaamheid.

"De circulaire economie zal een sleutelrol spelen in de toekomst van de bouw door duurzame en efficiënte oplossingen te bieden voor het aanpakken van ecologische en economische uitdagingen”, aldus Ferreiro. "Door principes van hergebruik, recycling en afvalvermindering toe te passen, kan de bouwsector de impact op het milieu minimaliseren en het gebruik van hulpbronnen maximaliseren.”

"In de specifieke context van mijn onderzoek is het gebruik van olijfafval bij de vervaardiging van gevelstenen een duidelijk voorbeeld van hoe de circulaire economie de bijproducten van een industrie kan transformeren in innovatieve en duurzame bouwmaterialen”, voegde hij eraan toe.

Wereldwijd zijn er veel initiatieven om de duurzaamheid in de bouw- en constructiesector te vergroten.

Deze variëren van multinationale programma's zoals Sustainable Development Goal 12 van de Verenigde Naties en de Wave-programma's van de Europese Unie voor duurzaamheid in de bouw en renovatie tot wetgeving op nationaal en lokaal niveau.

Ferreiro is echter van mening dat er nog veel meer kan worden gedaan.

"De overheid kan een cruciale rol spelen bij het stimuleren van onderzoek en ontwikkeling op het gebied van duurzaam bouwen door middel van ondersteunend beleid en programma’s”, zei hij. "Dit zou financiële prikkels kunnen omvatten voor bedrijven die investeren in onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten die verband houden met de circulaire economie en duurzaamheid in de bouw.”

"Bovendien zou de overheid regelgeving en normen kunnen vaststellen die het gebruik van gerecyclede materialen en de adoptie van duurzame praktijken in de bouwsector bevorderen”, besluit Ferreiro. "Educatie- en bewustmakingsprogramma’s kunnen er ook toe bijdragen de belangrijkste belanghebbenden bewust te maken van het belang van duurzaamheid en de circulaire economie in de bouw.”



advertentie
advertentie

Gerelateerde artikelen