Het vakblad Grond/Weg/Waterbouw wijdde onlangs een groot artikel aan CHAPLIN: Circulaire en biobased grondstoffen, open innovatie en samenwerking. Dat is wat je volgens het CHAPLIN-consortium in elk geval nodig hebt om de asfaltketen succesvol te vergroenen. Binnen CHAPLIN werken bedrijven, overheden en kennisinstellingen sinds 2019 samen om bitumen, het fossiele bindmiddel in asfalt, te vervangen door hernieuwbare grondstoffen. De urgentie is hoog, net als de ambitie: 50% CO2 reductie in 2030 en 100% in 2050.
Kwaliteit en beschikbaarheid bitumen onder druk
Door veranderingen bij raffinaderijen en geopolitieke spanningen staan zowel de kwaliteit als de beschikbaarheid en de prijs van traditioneel bitumen steeds sterker onder druk. “De beschikbaarheid van bitumen uit olie is op lange termijn geen vanzelfsprekendheid meer”, zegt Edwin van Osch, directeur van AsfaltNu. “Je ziet dat Europa de reductie van CO2-uitstoot versnelt en haar verbruik van olie terugdringt. Ik verwacht dat dit de komende jaren al merkbaar wordt. Wij zijn een asfaltproducent met verduurzaming als missie dus we willen de zoektocht naar een alternatief voor bitumen aanjagen en stimuleren. Dat kunnen we echter niet alleen. CHAPLIN brengt de diverse stakeholders in dit werkveld bij elkaar en kan ervoor zorgen dat we dit als sector gezamenlijk oppakken.”
Biobased grondstoffen
“Een zeer effectieve klimaatmaatregel voor duurzame wegverharding is de toepassing van biobased grondstoffen ter vervanging van bitumen”, vertelt CHAPLIN-programmaleider Joop Groen. “Deze stoffen worden gewonnen uit hout en planten en komen als reststroom vrij bij de productie van onder andere papier en cellulose, maar ook in bioraffinaderijen. Koolstofdioxide wordt opgenomen uit de atmosfeer tijdens de groei en als deze stoffen in asfalt verwerkt worden, legt het de CO2 voor lange tijd vast in de weg. Daarmee levert de CHAPLIN-samenwerking een belangrijke bijdrage aan het vergroenen van de wegenbouwindustrie en CO2-reductie. Bovendien biedt CHAPLIN de wegenbouwsector alternatieve grondstoffen wat zeer welkom is nu fossiel bitumen steeds meer onder druk komt.
Business case
De vervanging van bitumen door een biobased bindmiddel vergt zeer innovatieve, nieuwe technologieën waar de leden van CHAPLIN al diverse successen mee hebben geboekt. Zo is een eerste inzicht verkregen in welke grondstoffen het beste werken, welke aanpassingen nodig zijn in asfaltcentrales, wat de arbo- en milieutechnische aspecten zijn om rekening mee te houden en in hoeverre het technisch-economisch haalbaar is. Over de business case is de programmaleider positief: “Uit berekeningen van CHAPLIN-leden blijkt dat bio-asfalt op dit moment ongeveer 10% duurder is dan fossiel asfalt. Als het volume toeneemt en als afnemers op termijn verplicht worden om duurzamer te opereren, verwacht ik dat bio-asfalt competitief wordt en op termijn het fossiele asfalt overneemt.”
De Universiteit Utrecht is een van de partijen die vanuit de wetenschap betrokken is bij CHAPLIN. Martin Junginger, hoogleraar biobased economy ziet veel meerwaarde in de samenwerking: “Voor de transitie naar een circulaire economie moet je interdisciplinair samenwerken. Je hebt elkaar nodig. Voor de wegbeheerders en asfaltproducten is onafhankelijk en objectief onderzoek van belang. Wij kunnen met onze modellen en analyses inzicht bieden in de milieutechnische en economische prestaties en laten zien hoeveel beter biobased asfalt precies is en op welke punten. Wij op ons beurt hebben primaire data nodig die de CHAPLIN-leden ons kunnen leveren. Ik vind het mooi om te zien dat we ons onderzoek echt in de praktijk kunnen brengen en zo samen een bijdrage leveren aan de totstandkoming van een biobased economy.
Opschaling
Inmiddels zijn 25 proefvakken aangelegd op verschillende wegen door heel Nederland en met verschillende asfaltsamenstellingen. De hieruit verkregen testresultaten bieden waardevolle informatie om verder te leren en verder door te ontwikkelen. Daarnaast is er inzicht verkregen in de klimaat- en milieuprestaties van bio-asfalt op ligninebasis. Deze zijn volgens Joop Groen tot dusver zeer veelbelovend: “Uit de berekeningen van Universiteit Utrecht blijkt dat we nu al tot maximaal 75% CO2 reductie kunnen realiseren! Alleen al in Nederland ligt 136.000 kilometer asfalt, dus het potentieel van deze innovatie is enorm.”
Dat is ook iets wat wegbeheerders zoals Rijkswaterstaat, de provincies en gemeenten erkennen. Zij zijn zeer gemotiveerd en betrokken om de noodzakelijke verduurzaming zo snel en zo robuust mogelijk tot stand te brengen.
De uitdaging en ambitie: 100% biobased asfalt als standaardproduct
De uitdaging én ambitie van het consortium is om 100% biobased asfalt te kunnen bieden als een gekwalificeerd en geaccepteerd standaardproduct dat breed wordt toegepast. Met deze missie is op 20 september 2022 het nieuwe project CHAPLIN-BBM gestart, waarbij BBM staat voor 100% biobased bindmiddel.
“We werken aan een volledig biobased bindmiddel met dezelfde, of zelfs betere functionele eigenschappen dan asfalt op fossiele basis. Dit geldt voor zowel de productie-, verwerking—als gebruiksfase. Net als bij het huidige asfalt moet ons biobased asfalt geschikt zijn voor recycling en schaalbaar zijn in volume tot minstens 50 kton/jaar zodat bitumen volledig vervangen kan worden. Verder moet het gegarandeerd compatibel zijn met fossiel bitumen. Omdat het vermengd zal raken in de recycle stromen en ook zodat er een ingroeimodel toegepast kan worden waarbij het gehalte aan biobased grondstoffen steeds verder verhoogd wordt. Het biobased bindmiddel moet bovendien net als bitumen geschikt zijn voor SMA, AC, ZOAB en andere mengsels. We willen het heel breed beschikbaar maken zodat dit echt als een standaardoplossing toegepast kan worden in de gehele sector.”
“Omdat in dit project een groot aantal wegenbouwers, wegbeheerders en kennispartijen samenwerkt, is de gecombineerde kennis en ervaring ongekend. Bovendien kan een flink arsenaal aan faciliteiten ingezet worden en zijn de wegbeheerders vanaf het begin nauw betrokken bij het definiëren van het programma van eisen. Zo laten we de ontwikkeling van de markt en het product hand in hand gaan, wat de brede implementatie ten goede zal komen en daarmee de impact. Het projectmanagement wordt door Circular Biobased Delta als onafhankelijke partij gedaan; het werk doen we gezamenlijk.”
AsfaltNu is een van de partijen die het project rond 100% biobased bindmiddel heeft opgezet. Edwin van Osch, directeur van AsfaltNu: “We hebben bijgedragen aan het opstellen van een programma van eisen en een plan hoe we deze eisen als consortium kunnen gaan behalen. Zo mogen biobased producten de mogelijkheden voor hergebruik en productie bij verlaagde temperatuur niet beperken en moet de kwaliteit van asfalt met deze alternatieven voor bitumen minimaal gelijk zijn aan die van bestaand asfalt. Zodra de eerste biobased producten zich aandienen, willen we prototype mengsels ontwikkelen en beproeven. Dit om de toepassing ervan te concretiseren en zorg te dragen dat we de vertrouwde asfaltkwaliteit ook in de toekomst kunnen blijven leveren. Ik vind het erg positief dat een groot aantal partijen zich in het project herkent en heeft besloten om te participeren.”
Afwijken van gebaande paden
De wegenbouwsector is van oudsher een vrij traditionele sector, die innovaties niet zomaar met open armen verwelkomd. Alle partijen zijn er inmiddels wel van overtuigd dat er een noodzaak is om te vergroenen, en dat het kán. Voor de daadwerkelijke acceptatie en toepassing zijn nog wel wat hordes te overwinnen. In de woorden van AsfaltNu directeur Edwin van Osch: “Je kunt niet blijven doen wat je altijd deed. Je moet openstaan voor nieuwe, duurzame producten en het lef hebben om ermee aan de slag te gaan, zonder dat de laatste 10% bekend is. Omgaan met onzekerheid is een grote uitdaging, maar wel een uitdaging die we als sector aan moeten gaan.”
Dat is een oproep die Martijn Verschuren, Manager Business Development bij asfaltproductent H4A onderschrijft: “Ik zou willen dat heel wegenbouwend Nederland overstapt op duurzaam asfalt. Doe mee, investeer, heb vertrouwen en durf af te wijken van de gebaande paden!”
Continuïteit in duurzame transitie
Wat zou helpen is meer sturing vanuit de overheid, zodat de transitie naar duurzaamheid meer continuïteit krijgt. Martin Junginger van de Universiteit Utrecht: “Als je innovaties succesvol wilt ontwikkelen, helpt het niet als je steeds subsidieprojecten van 1 of 2 jaar hebt. Tijdens het onderzoek ontstaan vaak nieuwe vragen en je wilt de pilots ook op de lange termijn kunnen monitoren. Je kunt niet van kleine asfalteerbedrijven vragen om die investering zelf te dragen. Wat mij betreft zouden beleidsmakers na moeten denken hoe je zoiets langjarig en structureel kunt organiseren, als een Nederlands succesverhaal voor de transitie naar een duurzame samenleving. Creëer instrumenten waarmee je opdrachtgevers overtuigt om met duurzame producten aan de slag te gaan. Milieuvoordeel wordt al in beperkte mate meegewogen en dat helpt wel iets, maar het kan nog veel meer.”
Ketenbrede samenwerking
Om wegbeheerders bio-asfalt dat terdege is onderzocht op grote schaal aan te kunnen bieden, is brede samenwerking nodig volgens het principe van open innovatie: alleen start je sneller, samen kom je verder!
Binnen het CHAPLIN-programma is de hele keten vertegenwoordigd. De samenwerking bestaat uit bedrijven (wegenbouwers, asfaltproducenten) en overheden (Rijkswaterstaat, provincies en gemeenten), gesteund door research- en technologiepartijen (Universiteit Utrecht, Wageningen Food & Biobased Research, TNO, Q8 Research en het Asfalt Kennis Centrum). De partners ontwikkelen de technologie en stimuleren de marktintroductie om zo een grote bijdrage te leveren aan duurzame wegverharding.
Martijn Verschuren, Manager Business Development bij asfaltproductent H4A ziet duidelijk de meerwaarde van de samenwerking: “We staan met zijn allen voor dezelfde uitdaging; we moeten af van het gebruik van fossiele grondstoffen. Daar kun je als individueel bedrijf mee aan de slag gaan – en dat doen we ook – maar CHAPLIN heeft inmiddels een breed netwerk opgebouwd door heel Nederland met heel veel kennis er ervaring. Het is prettig dat CHAPLIN het voortouw neemt en samen met de partners de koers uitzet, praat met alle partijen en opdrachtgevers informeert en overtuigt over het belang, de noodzaak en de kwaliteit van biobased asfalt.”
De samenwerking werd vorig jaar bekroond door het winnen van de WOW-prijs. Platform WOW, een samenwerkingsverband van 11.000 weg- en waterbeheerders, beloonde CHAPLIN met de WOW-prijs voor het meest inspirerende en innovatieve samenwerkingsprogramma. Dat was voor Martin Junginger, hoogleraar biobased economy aan de Universiteit Utrecht een bijzonder moment: “Toen de vakjury, die projecten beoordeelde op innovatie, duurzaamheid en ketensamenwerking, CHAPLIN verkoos tot winnaar was dat echt fantastisch! In mijn ogen zijn dat ook echt de drie sterke punten van onze samenwerking en dat was een hele mooie erkenning vanuit de vakinhoud.”
Mede doordat de samenwerking zo voorspoedig loopt, beweegt het consortium zich gestaag richting commercialisatie van biobased asfalt. En dat werpt vragen op: van wie is de innovatie, wie gaat het toepassen en wie krijgt inzicht in de resultaten? De samenwerking moet goed georkestreerd worden. “Dat is waarom we werken met samenwerkingscontracten”, zegt Joop Groen. “Daarin maken we met elk partner heldere afspraken over wat ze inbrengen en wat ze terug kunnen verwachten. Voorop blijft staan dat we werken volgens het principe van gezamenlijke innovatie, dat heeft zich de afgelopen jaren in de praktijk bewezen en daar gaan we dus zeker mee door. Dat vraagt om een open mindset van deelnemers en ik ben er trots op dat het ons ondanks de verschillende belangen en achtergronden lukt om zo constructief en voortvarend samen te werken.”
Projecten, expedition days & kennisdeling
Over hoe de samenwerking precies in zijn werk gaat, vertelt Joop Groen: “Partijen worden lid, steunen zo de samenwerking en kunnen vervolgens deelnemen aan specifieke projecten. Vorig jaar hebben we twee projecten succesvol afgerond en recent zijn we een vervolgproject gestart om een technologie voor biobased bindmiddel te ontwikkelen die uiteindelijk 100% vervanging van fossiel bitumen door biobased bindmiddel mogelijk gaat maken.” Inmiddels telt het CHAPLIN-consortium zo’n dertig leden.
“Naast projecten organiseren we twee keer per jaar een CHAPLIN Expedition Day waar leden elkaar kunnen ontmoeten. Begin november zijn we te gast bij het wegenbouwlaboratorium QRS-LAB, van Boskalis in Rotterdam en daar kijk ik enorm naar uit. Tot slot hebben we een nieuwsbrief voor partners waarin we kennis en ervaringen delen en oproepen doen. Ons consortium is open. We zouden graag meer wegbeheerders willen betrekken, omdat zij vanuit hun positie een sturende rol hebben. Koplopers die deze ontwikkeling willen stimuleren en toepassen zijn nog altijd welkom.”
Partijen met interesse in deelname aan het CHAPLIN consortium kunnen contact opnemen met CHAPLIN programmaleider Joop Groen via joop.groen@biobaseddelta.nl of +31 (0)6 51 91 80 96.