Asfalt op basis van micro-algen

Biobitumen op basis van resten van microalgen

Asfalt bestaat klassiek uit een mengsel van steenslag, zand, vulstof en bitumen. De visceuze, kleverige, zwarte bitumen doet daarin dienst als kleefstof, die de verschillende onderdelen van het asfalt bijeenhoudt. Franse onderzoekers hebben nu op basis van de resten van microalgen een biobitumen vervaardigd dat gebruikt zou kunnen worden als vervanger van het op petroleum gebaseerde bitumen in het asfalt (zie Figuur 1 en Figuur 2).

Met behulp van hydrothermale liquefactie - dit is een menging van microalgen met water onder verhoogde druk en temperatuur - is men erin geslaagd om op basis van de resten van microalgen een zwarte, visceuze, olieachtige, hydrofobe en waterafstotende substantie te maken, die ondanks de verschillende chemische samenstelling gelijkaardige fysische eigenschappen vertoont als op petroleum gebaseerd bitumen (zie Figuur 3 en Figuur 4). Zo is het biobitumen vloeibaar bij een temperatuur boven 100°C en visco-elastisch bij een temperatuur tussen -20°C en 60°C, kan het minerale aggregaten omgeven, kan het de cohesie van het asfalt verzekeren, zou het hoge lasten kunnen verdragen en zou het mechanische spanningen verminderen. Bijgevolg zou het dienst kunnen doen als vervangmiddel voor het op petroleum gebaseerd bitumen in traditioneel asfalt.

Momenteel is het lange termijngedrag van het bioasfalt echter nog onbekend en wordt er nagegaan of en hoe de eigenschappen van het biobitumen geoptimaliseerd zouden kunnen worden. Daarnaast gebeurt er nog onderzoek naar het vergroten van de productiecapaciteit en wordt er nog een oplossing gezocht om de productiekosten te drukken. 

Voor- en nadelen van het gebruik van microalgen

Het gebruik van (de resten van) microalgen voor de productie van bioasfalt is vooral interessant omdat de wegenbouw op die manier minder afhankelijk zou kunnen worden van petroleum en fossiele brandstoffen. Daarnaast gaat het om een hernieuwbare grondstof, die gekenmerkt wordt door een sterke groei en een grote biodiversiteit. Verder zou het gebruik van algenresten een (deel)oplossing kunnen bieden voor de afvalberg die kan ontstaan ten gevolge van de grootschalige raffinaderij van algen in het kader van de productie van biobrandstoffen. Tot slot geniet het gebruik van microalgen de voorkeur op het gebruik van plantaardige oliën, omdat deze laatsten ook in de voedingsindustrie gebruikt worden en dus hiermee in concurrentie treden.

Voor het kweken van deze organismen zijn echter grote fotobioreactoren nodig, die landoppervlakte innemen en water en elektriciteit vergen (zie Figuur 5). Ook de raffinaderij van de algen en de productie van het bioasfalt op basis van de algenresten vereisen een welbepaald energieverbruik. In hoeverre dit energieverbruik hoger of lager zou zijn dan het energieverbruik voor de productie van traditioneel asfalt is niet bekend.

Duurzaam asfalt op basis van andere grondstoffen

Andere onderzoeken proberen/probeerden duurzamer asfalt te produceren op basis van plantaardige oliën, lignine, printer toner afval gemengd met gerecycleerde olie of afval uit de papierindustrie. Het onderzoek is nog volop aan de gang, de effectieve bruikbaarheid van deze materialen is nog niet altijd aangetoond.

Bron: WTCB