LIBS
Om de kringloop van betonafval te sluiten en de circulaire economie te implementeren, is het noodzakelijk dat de waarde in materialen/producten zo lang mogelijk behouden blijft. Om dit te bereiken spelen innovatieve recyclingtechnologieën die betonafval kunnen scheiden in zijn verschillende componenten (bv. aggregaten en mineralen) een cruciale rol, maar zij volstaan niet om de gerecycleerde materialen (secundaire grondstoffen) op de markt te brengen. De vervanging van nieuwe aggregaten wordt belemmerd omdat de industrie aarzelt om primaire door secundaire grondstoffen te vervangen. De industrie is van mening dat de kwaliteit van gerecycleerd materiaal sterk varieert. Er zijn hoge kosten verbonden aan het bepalen van de bruikbaarheid van een gerecycleerd product, dat bedoeld is om nieuwe grondstoffen voor de vervaardiging van beton te vervangen. Om daadwerkelijk circulariteit te bereiken, is het daarom ook nodig ervoor te zorgen dat het product voldoet aan de behoeften van de industrie door de kwaliteit te meten en de kwaliteit van de producten (gerecycleerde aggregaten) expliciet weer te geven.
Figuur 5. Het op LIBS gebaseerde kwaliteitsbeoordelingssysteem.
Om dit knelpunt weg te nemen, heeft C2CA Technology een systeem ontworpen (gepatenteerd) waarmee de aggregaatkwaliteit kan worden beoordeeld en vervolgens door de hele waardeketen kan worden getraceerd.
Het systeem bestaat uit een in-line Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) gebaseerd online sensorsysteem dat continu de kwaliteit en homogeniteit van de door de ADR geproduceerde aggregaten kan meten en controleren (5000-10000 chemometrische analyses per ton) (zie figuur 5).
De op LIBS gebaseerde apparatuur is gekoppeld aan een contactloos identificatie- en volgsysteem op basis van RFID-sensoren en een grotere wolkendatabase. De tags slaan de van het LIBS-systeem ontvangen informatie over de kwaliteit op en verbinden deze met de grotere cloud-databases. Elke afzonderlijke fractie van het product heeft een specifieke informatiedrager die de informatie bevat van de fractie die door het LIBS-systeem wordt beoordeeld. Het identificatieproces lost dus het probleem van de kwaliteitsborging op, aangezien de labels overeenkomen met het materiaal dat ze bevatten. Dit verhoogt de transparantie van het gerecycleerde product en biedt een betrouwbare en gemakkelijke manier om toegang te krijgen tot informatie die dergelijke gerecycleerde producten en de betrokken partijen die het gesloopte beton en de gerecycleerde producten behandelen, definieert. De gegevens kunnen dus betrekking hebben op kwaliteit, eigenschappen van het gesloopte beton, wijze van slopen, oorspronkelijke toepassing en locatie van het gesloopte beton, wijze van vervoer, eigenaar van het oorspronkelijke gebouw, sloopbedrijf, enz.
Figuur 6. Het RFID-lezer- en schrijfsysteem (links). RFID ingebed in beton (rechts).
Bovendien kan de informatie gebruikers van het product helpen bij het ontwerpen van een optimaal recept voor nieuw beton, inclusief bijvoorbeeld de hoeveelheid cement, water, superplasticaat die aan het gerecycleerde product moet worden toegevoegd, rekening houdend met de kwaliteit van het gerecycleerde product en de beoogde toepassing van het nieuwe beton. De specifieke RFID-informatiedragers zijn gemakkelijk waarneembaar door kosteneffectieve RFID-lezers, en hun aanwezigheid kan dus worden vastgesteld zelfs indien de tags niet zichtbaar zijn en in het gerecycleerde of eindproduct zijn ingebed (zie figuur 6).
Westkanaaldijk 2 | 3542 DA Utrecht | The Netherlands | +31 (0)30 296 64 85