VOORONDERZOEK NAAR DE MOGELIJKHEDEN OM CO 2 -UITSTOOT EN ENERGIE TE VERMINDEREN IN VLAAMSE ASFALTCENTRALES

Transcriptie

1 VOORONDERZOEK NAAR DE MOGELIJKHEDEN OM CO 2 -UITSTOOT EN ENERGIE TE VERMINDEREN IN VLAAMSE ASFALTCENTRALES Drs. Ing. JOKE ANTHONISSEN, Ing. DORIEN VEN, Ing. ANNE VAN DESSEL, dr. Ing. WIM VAN DEN BERGH ARTESIS HOGESCHOOL ANTWERPEN Summary In deze studie wordt de invloed van verschillende factoren op de CO 2 -uitstoot en het energieverbruik ten gevolge van asfaltproductie onderzocht. De impact van materiaaltransport, overkapping van aggregaten, productie bij verlaagde temperatuur, gebruik van asfaltgranulaat, het type brandstof en dergelijke wordt in kaart gebracht. Hiervoor wordt er gebruik gemaakt van vier software-tools: aspect, DuboCalc, Changer en HA CCT. Voor de berekeningen wordt er zowel gebruik gemaakt van theoretische gegevens als van gegevens uit de praktijk. In deze paper wordt er een overzicht gegeven van de gevonden resultaten en het gebruik en de beperkingen van de vier gebruikte software-tools worden besproken. Dans cette étude, l'influence de différents facteurs sur les émissions de CO 2 et la consommation d'énergie causées par les systèmes de production d'asphalte est examinée. L'impact du transport de matières, de la couverture des granulats, de la production à température réduite, de l'utilisation de l'asphalte recyclé, du type de carburant, etc. est mesuré. Pour ce faire, quatre logiciels existants sont utilisés : aspect, DuboCalc, Changer et HA CCT. Ensuite, nous passerons à l évaluation de l impact écologique de la production d asphalte sur la base des données théoriques et des données d un chantier. Cette contribution donne un aperçu des résultats trouvés et aborde l utilisation et les restrictions des quatre logiciels utilisés. 1

2 1. Situering van het onderzoek Infrastructuurwerken en in het bijzonder wegenbouwwerken zijn een belangrijke economische factor in Vlaanderen. Het hoge gebruik van primaire en secundaire bouwstoffen, het energieverbruik bij productie en verwerking ervan en het resultaat een duurzame en efficiënte infrastructuur tonen het belang aan van deze sector, en in het bijzonder de noodzaak van een doordachte strategie voor grondstof- en energieverbruik. In navolging van het Kyotoprotocol en de CO 2 -emissiehandel, die vanaf 2013 verplicht wordt voor grote asfaltcentrales (vanaf 20 MW), wordt het steeds belangrijker om op zoek te gaan naar duurzame oplossingen. De asfaltcentrales zullen in het bezit moeten zijn van een broeikasgasvergunning. Per ton CO 2 -equivalent 1 waar geen certificaat voor wordt ingeleverd, zal een heffing betaald moeten worden. Gezien deze certificaten verhandeld kunnen worden, is de waarde afhankelijk van de markt (schatting 2012: 10 à 30 euro/ton CO 2 ). De installaties die een te hoge CO 2 -equivalent produceren, zullen in de toekomst dus aangepast moeten worden, in eerste instanties heffingen betalen. Het drogen van de granulaten en het opwarmen van het bitumen zijn, tijdens de asfaltproductie, de belangrijkste processen die luchtverontreiniging veroorzaken. Reststoffen van verbranding zijn o.a. SO 2, NO x, CO, CO 2. In VLAREM (Vlaamse Milieuwetgeving) worden beperkingen opgesteld voor de emissies van sommige stoffen. Met nieuwe technologieën, werkmethodes en grondstofkeuze en behandeling wil de sector een energiereductie bij de productie creëren en bijgevolg ook een reductie verwezenlijken in de emissies van CO 2 en andere schadelijke broeikasgassen afkomstig van asfaltcentrales. In het verleden werden al een aantal acties ondernomen, waaronder de inzet van asfalt bij verlaagde temperatuur (AVT). Warm asfalt (Hot Mix Asphalt HMA) wordt bereid bij temperaturen tussen 150 C en 190 C. Deze temperaturen zijn afhankelijk van het type mengsel. Asfalt bij verlaagde temperatuur (AVT, Warm Mix Asphalt - WMA) zal productietemperaturen hebben die 20 C tot 70 C lager liggen. Het werken bij verlaagde temperaturen leidt tot een drastische daling in het energieverbruik. Hierbij zijn de voordelen voornamelijk een daling van de CO 2 -uitstoot en minder vrijkomend aerosol bij de verwerking van het asfalt, wat tevens leidt tot een verhoogde arbeidsveiligheid en minder geurhinder bij het produceren en verwerken. De ontwikkeling van deze technieken in Europa is gestart na het Bitumen Forum in 1997 (Duitsland), dat georganiseerd werd naar aanleiding van de Kyoto-norm. Na Europa toonden de Verenigde Staten ook interesse. NAPA (National Asphalt Pavement Association) startte in 2002 een onderzoek naar de mogelijkheden van AVT (WMA: Warm Mix Asphalt). Verschillende landen maken al gebruik van AVT voor de aanleg 1 CO2-equivalent: Meeteenheid die gebruikt wordt om het opwarmend vermogen van broeikasgassen, w.o. CO 2, N 2O, CH 4, SF 6, PFC s, HFC s, weer te geven. Hierbij wordt CO 2 als referentiegas gebruikt. Op deze manier kan de totale impact van alle bronnen in één getal worden samengevat. 2

3 van hun wegen. In België werden slechts enkele proefvakken 2 aangelegd om onderzoek te voeren naar de verschillende toepassingsmogelijkheden. Ook is men pas gestart met de procedure om de mogelijkheden van AVT te implementeren in het Standaardbestek 250 voor de wegenbouw. Voor Vlaanderen staat de studie omtrent CO 2 - en energiereductie bij asfaltproductie in de kinderschoenen. Een aanzet is gegeven door Gonda (2011) (ref.1). Er dient gebruik gemaakt te worden van buitenlandse software (zie verder). Er is echter nog geen gevalideerd werkinstrument beschikbaar op maat voor de Vlaamse asfaltproductie en bovendien is deze bestaande software voor een globale milieu-impact ontoereikend. Er zijn namelijk naast CO 2 ook andere factoren die een impact op het milieu hebben. Deze verschillende factoren worden meestal geordend in verschillende impactcategorieën. Gebruikelijk wordt er een onderscheid gemaakt tussen input gerelateerde impactcategorieën (Uitputting van biotische grondstoffen, inclusief energiedragers; uitputting van abiotische grondstoffen, inclusief energiedragers; landgebruik) en output gerelateerde impactcategorieën (Toename van het broeikaseffect-global warming; ozonlaagaantasting; humane toxiciteit; ecotoxiciteit (bodem en water); foto-oxidantvorming; verzuring (bodem en water); vermesting (bodem en water); stank; lawaai; ioniserende straling; ongelukken; afvalwarmte). Life Cycle Assesment (LCA) is een techniek die wordt toegepast om de totale milieu-impact van producten en processen op een gestandaardiseerde manier te berekenen. Vele modellen en systemen werden hiervoor ontwikkeld. (ref.2) Sommige van deze technieken werden al toegepast op delen van de bouwsector (ref.3)(ref.4)(ref.5) en sommige zelfs heel specifiek op het vlak van asfalt (ref.6)(ref.7). Levis et al. (ref.8) toonde met een Life-Cycle Inventory aan dat asfalt met warm hergebruik minder 2 o.a. in juni 2011 door NV Aannemingen Van Wellen (Schoten) (Chemisch additief) en in april 2009 door NV Aswebo (Gent) (Wassen, Zeolieten) (ref.1) Louise Gonda, Evaluation De l Empreinte Écologique De La Production d ' Asphalte (Université Libre de Bruxelles, 2011). (ref.2) Jeroen B. Guinée and others, Life Cycle Assessment : Past, Present, and Future, Environmental Science & Technology, 45 (2011), (ref.3) Oscar Ortiz, Francesc Castells and Guido Sonnemann, Sustainability in the Construction Industry: A Review of Recent Developments Based on LCA, Construction and Building Materials, 23 (2009), (ref.4) Can B. Aktas and Melissa M. Bilec, Impact of Lifetime on US Residential Building LCA Results, The International Journal of Life Cycle Assessment, 17 (2011), (ref.5) Matthias Buyle, Johan Braet and Amaryllis Audenaert, Review on LCA in the Construction Industry : Case Studies (Belgium, 2012), pp (ref.6) Feipeng Xiao, Wenbin Zhao and Serji N. Amirkhanian, Fatigue Behavior of Rubberized Asphalt Concrete Mixtures Containing Warm Asphalt Additives (United States, 2008). (ref.7) Yetkin Yildirim, Polymer Modified Asphalt Binders, Construction and Building Materials, 21 (2007), (ref.8) James W. Levis and others, Quantifying the Greenhouse Gas Emission Reductions Associated with Recycling Hot Mix Asphalt, Road Materials and Pavement Design, 12 (2011),

4 milieubelastend (lager energiegebruik, GHG- en andere emissies) is dan het hergebruik van het asfaltaggregaat louter als granulaat of ophogingsmateriaal. Verder zijn er studies gepubliceerd in verband met LCA met betrekking tot de wegenbouw in het algemeen of deelaspecten ervan. Zo is er een studie naar de uitstoot van broeikasgassen ten gevolge van verschillende onderhoudsprocessen voor bitumineuze wegverhardingen (ref.9). Hierin worden drie onderhoudsprocessen beoordeeld, namelijk traditioneel onderhoud, koud hergebruik ter plaatse en warm hergebruik ter plaatse. Met behulp van de software ECOAGE vindt men hier dat voornamelijk op het gebied van materiaalproductie en transport de CO 2 -uitstoot teruggedrongen kan worden. De uitstoot ten gevolge van de plaatsing van het materiaal blijft min of meer gelijk in vergelijking met het traditioneel onderhoud. Resultaten uit internationale onderzoeken kunnen echter niet zonder meer op de Vlaamse wegenbouw toegepast worden, aangezien een LCA zeer afhankelijk is van de lokale gebruiken zoals wegontwerp, nabijheid van grondstoffen, asfaltcentrales en dergelijke. Het voornaamste doel van deze studie is het uitvoeren van een sectorstudie, waarbij courante technieken, technologieën en organisatorische maatregelen onderzocht worden. In een eerste fase wordt enkel CO 2 -uitstoot geëvalueerd. In deze bijdrage worden de voornaamste conclusies van deze eerste fase (Van Dessel en Ven (2012) (ref.10) ) gerapporteerd. Naast een algemene berekening voor de productie van een referentiemengsel, wordt er nagegaan welke technieken geïmplementeerd kunnen worden in een asfaltcentrale ter voorkoming of beperking van milieuhinder. Er worden een aantal mogelijke wijzigingen aan de grondstofbehandeling en gebruik op de centrale in rekening gebracht: overkappen van de grondstofopslag, vochtgehalte van aggregaat en gebruik van asfaltgranulaat. In deze eerste fase werd de evaluatie uitgevoerd door gebruik te maken van specifieke software: aspect, DuboCalc, Changer en de Highways Agency Carbon Calculation Tool. In een tweede fase wordt binnen een doctoraatsonderzoek (ref.11) een volledige LCA uitgevoerd. (ref.9) Christopher Holt, Lewis O Toole and Philip Sullivan, Quantifying Greenhouse Gas Emission Reductions When Utilizing Road Recycling Maintenance Processes (Halifax, 2010). (ref.10) Anne Van Dessel en Dorien Ven, Vooronderzoek Naar De CO2-reductie En De Energiewinst Bij Gebruik Van Asfalt Bij Verlaagde Tempertuur (AVT) (Artesis Hogeschool Antwerpen, 2012). (ref.11) Joke Anthonissen, Assessment of the sustainability of using reclaimed asphalt in asphalt mixtures Doctoral Research Project (Universiteit Antwerpen, ). 4

5 2. Geselecteerde softwarepakketten 2.1. aspect aspect is een acroniem voor Asphalt Pavement Embodied Carbon Tool en is ontwikkeld in het Verenigd Koninkrijk. Het softwarepakket is gebaseerd op de levenscyclusanalyse van asfalt voor de wegenbouw. aspect berekent de carbon footprint van cradle to grave, dit zijn de broeikasgassen die worden uitgestoten tijdens de volledige levenscyclus van het asfalt voor de realisatie van een project. Op deze wijze wordt het eenvoudiger de bijdrage aan de klimaatverandering te bepalen van de verschillende gebruikte producten bij de constructie van een asfaltweg. Deze voetafdruk wordt uitgedrukt in CO 2 -equivalenten voor tien verschillende fases van de levenscyclus van asfalt: verwerven ruwe materialen; transport ruwe materialen; verwerking ruwe materialen; transport verwerkte materialen; productie bindingsmateriaal; transport materiaal tot bouwterrein; installatie; regeling specifieke werken; onderhoud; einde levensduur Highways Agency Carbon Calculation Tool Highways Agency is het uitvoerend Agentschap van het Departement voor Transport in Groot-Brittannië. Om te beschikken over een transparante en consistente methode voor het verzamelen en het berekenen van hun CO 2 -emissies, hebben ze een rekentool ontwikkeld. De tool bestaat uit een Excel-file met verschillende tabbladen. Om een overzicht te hebben van de sector, laat de Highways Agency ieder kwartaal dit rekenblad invullen voor elke centrale. Hiervan wordt jaarlijks een verslag opgemaakt voor verdere analyse. De resultaten zijn uitgedrukt in tco 2. Dit komt overeen met de tonnage aan CO 2 -emissie. Doordat van sommige elementen enkel de CO 2 -emissie in rekening wordt gebracht en bij andere het volledige CO 2 -equivalent, is de factor tco 2 een samenstelling van beide. De meeste emissiefactoren waar de HA Carbon Calculation Tool op is gebaseerd, komen uit de Bath Inventory en de Defra Guidelines to Defra s GHG Conversion Factors. Deze zijn uitgedrukt in CO 2 -equivalenten per eenheid DuboCalc DuboCalc, Duurzaam bouwen Calculator, is een softwarepakket dat ontwikkeld werd door de Rijkswaterstaat in Nederland. Het is een tool om de duurzaamheid van grond-, weg- en waterbouwkundige werken (GWW-werken) te beoordelen. Het programma berekent de milieueffecten van het materiaal- en energieverbruik van projecten. DuboCalc is gebaseerd op de methodiek van levenscyclusanalyse (LCA). Hierdoor worden alle milieueffecten van het materiaal- en energieverbruik, die relevant zijn, gedurende de totale levensloop van een project meegenomen. Deze milieueffecten worden uitgedrukt in de MilieuKostenIndicator (MKI). Begin 2012 werd DuboCalc versie 2.2 opgeleverd. 5

6 2.4. Changer Changer is het softwarepakket van de International Road Federation (IRF). Het programma werd ontwikkeld om de uitstoot van broeikasgassen bij wegenwerken te bepalen. De uitstoot van de broeikasgassen wordt uitgedrukt in CO 2 -equivalenten. De CO 2 -equivalenten van alle onderdelen: transport, productie materialen en elektriciteitsverbruik, worden uiteindelijk opgeteld en zo bekomt men het totaal aantal CO 2 -equivalenten voor een project Evaluatie De vier software paketten werden geëvalueerd op invoermogelijkheden en resultaatweergave. In Tabel 1 wordt deze evaluatie samengevat. Algemeen aspect HA CCT DuboCalc Changer Oorsprong UK UK NL Internationaal Freeware/licentie Freeware Freeware Licentie Licentie Emissiefactoren PAS/Defra ICE/Defra SBK IPCC Eenheid uitvoer CO 2 e tco 2 (in fact MKI CO 2 e CO 2 e) Versie (2010) 5d (2011) (2010) (2009) Invoermogelijkheden Centrale: energie Centrale: type mengsel Transport: bron - centrale Transport: werf - centrale Transport: werf - elders Transport: centrale - werf Eigen recept Inhoud database Energieverbruik materieel Gebruiksvriendelijkheid Aanpasbare database Wijzigen gegevens Toepasbaarheid België Overzichtelijkheid Detaillering asfaltmengsel Tabel 1: samenvatting evaluatie van invoermogelijkheden en gebruiksvriendelijkheid software 6

7 3. Aanpak onderzoek (eerste fase) Met behulp van de vier verschillende softwarepakketten wordt de milieu impact, beperkt tot CO 2 -equivalent, van de productie van asfalt berekend. Voor de berekeningen wordt er deels gebruik gemaakt van theoretische waarden (literatuur), anderzijds wordt er ook gebruik gemaakt van gegevens uit de praktijk. Om deze laatste te verkrijgen, werden acht asfaltcentrales bevraagd o.a. naar hun jaarlijkse productie, energieverbruik en procestechnieken. In het uitgevoerde onderzoek werd gefocust op de productie van asfalt bij verlaagde temperatuur (AVT). Desondanks wordt er ook aandacht besteed aan andere invloedfactoren w.o. vochtgehalte van de aggregaten en het gebruik van asfaltgranulaat. 4. Resultaten Er zijn een aantal factoren met een significante invloed op de CO 2 -emissies. Deze worden hieronder toegelicht. Vooreerst maken de verschillende software pakketten gebruik van verschillende emissie-waarden (uit berekening) voor de materialen en transport. Materialen Transport water Transport weg aspect 26,29 2,92 18,08 HA CCT 29,60 16,91 19,24 Changer 24,42 7,97 46,36 Tabel 2: Vergelijking van CO 2 e-uitstoot [in kg CO 2 e/ton materiaal] 4.1. Toepassing van asfaltproductie bij verlaagde temperatuur Er wordt een vergelijking gemaakt tussen een referentiemengsel AB-3A (zonder recyclage) en een AVT-mengsel met chemisch additief (Evotherm DAT 5, zonder recyclage). In Tabel 3 t.e.m. Tabel 5 worden de resultaten gegeven voor de uitstoot van CO 2, enkel voor het deel energiegebruik, berekend met de respectieve softwarepakketten en theoretische waarden als invoer. Voor het referentiemengsel werd het gemiddelde genomen van de resultaten waarbij de temperatuur van de granulaten van 180 C en 200 C varieerden bij een vochtgehalte van 4 %, 5 % en 6 %. Voor het AVT-mengsel werd er een gemiddelde genomen van de resultaten bij een temperatuur van de granulaten van 120 C en 140 C en voor de vochtgehaltes 4 %, 5 % en 6 %. Er werd onderscheid gemaakt tussen opwarming van de granulaten met stookolie, gasolie en gas. 7

8 Stookolie Gasolie Gas Referentie 29,68 28,88 20,98 AVT 25,15 24,50 18,03 Afname (%) 15,26 15,17 14,06 Tabel 3: aspect - Vergelijking CO 2 e-uitstoot energieverbruik (in kg CO 2 e/ton asfalt)(theorie) Stookolie Gasolie Gas Referentie 25,77 24,67 19,33 AVT 21,90 20,99 16,64 Afname (%) 15,02 14,92 13,92 Tabel 4: HA CCT Vergelijking CO 2 e-uitstoot energieverbruik (in kg CO 2 e/ton asfalt)(theorie) Stookolie Gasolie Gas Referentie / 33,81 / AVT / 28,40 / Afname (%) / 16,00 / Tabel 5: Changer - Vergelijking CO 2 e-uitstoot energieverbruik (in kg CO 2 e/ton asfalt)(theorie) In Tabel 6 t.e.m. Tabel 8 worden de resultaten van CO 2 -uitstoot gegeven enkel voor het aspect energieverbruik, door gebruik te maken van praktijkdata van de acht bevraagde asfaltcentrales. Stookolie Gasolie Gas Referentie 32,00 31,07 22,59/24,80* AVT / / 21,34 Afname (%) / / 7,13/13,95 Tabel 6: aspect - Vergelijking CO 2 e-uitstoot energieverbruik (in kg CO 2 e/ton asfalt)(praktijk) (*) Eerste waarde is het gemiddelde van de verschillende asfaltcentrales die produceren met gas, tweede waarde stemt overeen met de asfaltcentrale waar het AVT-mengsel werd geproduceerd Stookolie Gasolie Gas Referentie 26,71 26,54 20,09 Tabel 7: HA CCT Vergelijking CO 2 e-uitstoot energieverbruik (in kg CO 2 e/ton asfalt)(praktijk) Stookolie Gasolie Gas Referentie / 36,55 / Tabel 8: Changer - Vergelijking CO 2 e-uitstoot energieverbruik (in kg CO 2 e/ton asfalt)(praktijk) Uit bovenstaande tabellen (Tabel 3 tot Tabel 8) kan worden afgeleid dat de emissiewaarden, gebruik makend van de theoretische waarden, dicht aanleunen bij de emissiewaarden die werden verkregen door de praktijkgegevens in te voeren. Deze laatste zijn nagenoeg iets 8

9 hoger dan de theoretische waarden. Dit is te verklaren doordat in de praktijk een verhoogd energieverbruik ontstaat door het opstarten van de installatie of bij het overschakelen naar een ander type mengsel. Alle bevraagde centrales zijn van het discontinue type. Uit bovenstaande resultaten kan besloten worden dat de CO 2 -uitstoot voor de productie van AVT lager is. De hoeveelheid kg CO 2 e/ton asfalt ten gevolge van het aanmaken van het AVT-mengsel neemt af met 7 à 16 % in vergelijking met de uitstoot ten gevolge van de aanmaak van het referentiemengsel. Bij het programma DuboCalc kan men enkel mengsels uit de database selecteren. Een AVT-mengsel heeft een waarde van 36,29 CO 2 e/ton asfalt. De verschillen wijzen reeds op de belangrijkheid om CO 2 -reductie tussen verschillende mengsels te vergelijken enkel op basis van hetzelfde softwarepakket Invloed van het vochtgehalte van de granulaten Het vochtgehalte van de granulaten speelt een grote rol in het energieverbruik. Hoe meer water er aanwezig is in de granulaten, hoe meer energie nodig is om het water te laten verdampen. Een onderzoek naar de mogelijkheden om het vochtgehalte in de granulaten zo laag mogelijk te houden is dus zeer relevant. Het vochtgehalte zal voornamelijk beperkt moeten worden in de zandfractie omdat fijnere fracties meer water vasthouden dan grovere fracties. Enkele mogelijkheden die onderzocht kunnen worden zijn de volgende: Overkapping van de opslag van (fijne) granulaten; Granulaten niet wassen in de steengroeve; Opgeslagen granulaten langer laten liggen vóór de verwerking in asfalt; Opgeslagen granulaten verwarmen met afvalwarmte. Niet alle voorgenoemde mogelijkheden kunnen zonder meer worden toegepast. Er dient rekening gehouden te worden met een aantal logistieke parameters. (Bv. beperkte opslagcapaciteit; toegankelijkheid van opslagplaats voor kraan/vrachtwagen/wielladers; afwatering van overkapping; ) In onderstaand voorbeeld wordt de invloed van een verschillend vochtgehalte aangetoond. Enerzijds veronderstelt men het produceren op een zonnige, droge dag in september en anderzijds een natte dag in november. De berekeningen zijn gebaseerd op theoretische invoerwaarden waarbij de granulaten opgewarmd worden tot 180 C en het mengsel een bitumengehalte van 4,5 % heeft. Voor de productie in september wordt er gerekend met een begintemperatuur van 20 C en een vochtgehalte van 2,2 % voor de granulaten. In november is de begintemperatuur 0 C en het watergehalte 8,9 %. De watergehalten werden effectief gemeten in een asfaltcentrale. 9

10 35 30 kg CO 2 /ton asfalt September November 5 0 Stookolie Gasolie Gas Figuur 1: Invloed van vochtgehalte op CO 2 - uitstoot per ton asfalt Uit bovenstaande Figuur 1, blijkt duidelijk dat een productie bij een natte dag in november meer uitstoot van CO 2 genereerd dan bij de productie op een zonnige dag in september. De hoeveelheid uitstoot van CO 2 hierboven is enkel afkomstig van het verwarmen van een hoeveelheid natte granulaten, nodig voor de productie van één ton asfalt. De afname van de emissies van een droge dag in vergelijking met de natte dag, bedraagt 49,32 % Gebruik maken van asfaltgranulaat Door gebruik te maken van asfaltgranulaten zal de uitstoot van CO 2 verminderen. Voor DuboCalc is er de mogelijkheid om uit de bibliotheek een asfaltmengsel te selecteren met een 50 % recyclage: de uitstoot van CO 2 is lager dan voor het referentiemengsel, zoals aangetoond in Figuur 2. 50,00 40,00 kg CO 2 /ton asfalt 30,00 20,00 10,00 0,00 EME STAB 50% recycling kg CO2/ton asfalt 45,44 38,41 Figuur 2: DuboCalc - vergelijking CO 2 -uitstoot referentiemengsel en recyclagemengsel (uit bibliotheek) 10

11 Het verschil bedraagt 7,03 kg CO 2 /ton asfalt, wat overeenkomt met een reductie van de CO 2 -uitstoot van 15,47 % voor de productie van een mengsel met 50 % recyclage materiaal in vergelijking met een mengsel zonder recyclagemateriaal. Ook in aspect en de HA CCT werd een theoretische vergelijking gemaakt naar recyclage. Figuur 3 en Figuur 4 tonen aan dat het aandeel van de materialen op de totale CO 2 e uitstoot afneemt naarmate er meer recyclagemateriaal wordt gebruikt. CO 2 e/ton asfalt 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0% 20% 30% 40% 50% Energie 28,05 27,49 27,22 26,94 26,66 Transport 18,08 16,05 15,03 14,02 13,00 Materialen 26,29 20,99 18,34 15,69 13,04 Figuur 3: aspect Recyclage (theoretische waarden) CO 2 e/ton asfalt 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0% 20% 30% 40% 50% Energie 24,06 23,57 23,32 23,08 22,83 Transport 29,60 24,42 21,83 19,24 16,65 Materialen 29,60 28,50 27,94 27,39 26,84 Figuur 4: HA CCT - Recyclage (theoretische waarden) Er wordt verondersteld dat de nieuwe granulaten worden verwarmd tot 180 C in de droogtrommel. Het recyclagemateriaal zal tot 140 C verwarmd worden in de paralleltrommel. Hierdoor is er ook een lichte daling merkbaar bij het aandeel van de energie op de totale uitstoot. Er is eveneens een lichte daling in het aandeel van het transport merkbaar. De asfaltpuingranulaten komen van een fictieve werf op 50 km van de centrale. Dit is minder ver dan de afstanden voor de granulaten voor het referentiemengsel. 11

12 Voor de berekening met aspect bedraagt het verschil 19,72 CO 2 e/ton asfalt, wat een reductie van 27,23 % betekent ten opzichte van het referentiemengsel. De resultaten berekend met behulp van HA CCT geven een verschil van 16,94 CO 2 e/ton asfalt, wat overeenkomt met een afname van 20,35 %. Het gebruik van asfaltgranulaat leidt dus tot lager energiegebruik op de plant, lagere emissiewaarden voor de gebruikte materialen en lagere emissies voor het transport Andere factoren Tenslotte zijn er nog een aantal andere factoren met een invloed op de emissies van asfaltcentrales. Hierop wordt in deze paragraaf kort ingegaan. Brandstoftype: De emissies van asfaltcentrales zijn afhankelijk van het type brandstof dat gebruikt wordt. In volgorde van dalende emissies, zijn volgende brandstoffen te onderscheiden: stookolie, gasolie, gas. Uit een rekenvoorbeeld (ref.12) blijkt dat de overschakeling van stookolie naar gas als brandstof, kan leiden tot een reductie van 9 kg CO 2 -equivalent per ton asfalt. Continuïteit van de asfaltproductie: Discontinue asfaltcentrales, zoals in Vlaanderen, moeten vaak overschakelen, opstarten en stoppen; wat meer energie verbruikt dan een centrale die meer continu kan werken. Een geoptimaliseerd (continu) productieproces heeft invloed op de CO 2 -uitstoot. Afstelling van de droogtrommel: De schoepen in de droogtrommel zorgen voor een gelijkmatige verdeling en dus gelijkmatige opwarming van de granulaten. Voorkomen van slijtage door tijdig onderhoud van deze schoepen kan er voor zorgen dat de tijd die de granulaten in de droogtrommel moeten doorbrengen en bij gevolg ook het energieverbruik teruggedrongen wordt. 5. Conclusies In deze studie werden vier softwarepakketten geëvalueerd om de CO 2 -emissie te berekenen van asfaltmengsels, geproduceerd in Vlaanderen. Een vergelijkende studie tussen een referentiemengsel, een mengsel met 50 % asfaltgranulaat en een mengsel geproduceerd bij verlaagde temperatuur wees uit dat respectievelijk 15 tot 27 % en 7 à 16 % minder CO 2 -equivalent per ton asfalt kan gerealiseerd worden (waarden afhankelijk van type software). Bovendien leidt het droog houden van het aggregaat en een goed grondstoffenbeheer tot verlaagde emissiewaarden. (ref.12) Anne Van Dessel en Dorien Ven, Vooronderzoek Naar De CO2-reductie En De Energiewinst Bij Gebruik Van Asfalt Bij Verlaagde Tempertuur (AVT) (Artesis Hogeschool Antwerpen, 2012). 12

13 6. Aanbevelingen Om een beoordeling te maken van de impact op het milieu, teweeg gebracht door verschillende factoren betrokken bij de asfaltproductie, is het belangrijk om alle betrokken parameters in kaart te brengen. De softwarepakketten die al bestudeerd werden, zijn vaak te beperkt om een globale milieubeoordeling te maken omdat de milieu-impact niet beperkt blijft tot enkel de CO 2 -uitstoot, zelfs bij een herrekening naar CO 2 equivalent, bijvoorbeeld door het gebruik van een additief om de productietemperatuur te verlagen. Een LCA-studie wordt aanbevolen. Levenscyclus analyse (LCA) is een techniek die wordt toegepast om de globale milieu-impact van producten en processen op een gestandaardiseerde manier te berekenen. Bovendien is het belangrijk om de huidige situatie in Vlaanderen in kaart te brengen wat betreft de productie van asfalt, transport(afstanden), het gebruik van recyclagematerialen en additieven en dergelijke meer. Alleen als voor alle betrokken invloedfactoren een realistische waarde ingevuld kan worden, kan er een objectief resultaat bekomen worden. Er wordt aanbevolen om bij vergelijkende studies van CO 2 -equivalent berekeningen, bijvoorbeeld bij aanbestedingen, alle invoergegevens te rapporteren alsook de gebruikte versie van de software. Dankwoord De auteurs apprecieerden de medewerking van de bevraagde asfaltcentrales en het Agentschap Wegen en Verkeer voor het aanleveren van de geïndividualiseerde gegevens. Tevens wordt dhr. Dr. S. Vansteenkiste van het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw bedankt voor het begeleiden van de thesis als extern promotor. 13