Slimme staaloplossingen voor een duurzame toekomst

De stand van ArcelorMittal Projects staat op InfraTech 2025 volledig in het teken van slimme staaloplossingen. De producent van stalen buizen en damwanden toont de nodige innovaties aan het grote publiek en laat zien op welke manier ze bijdragen aan het verlagen van de milieu-impact. Een gesprek met Technical Sales Engineer Roel Bijlard over hoe ArcelorMittal de wereld van staal transformeert naar slimmer en koolstofvrij.

De groep ArcelorMittal heeft zich gecommitteerd aan het Klimaatakkoord van Parijs. “De staalproductie zal in 2050 volledig koolstofvrij moeten zijn met als interim doel 35% reductie in Europa per 2030”, vertelt Roel. Daartoe worden een flink aantal stappen ondernomen. “Er zijn van oudsher twee manieren om staal te produceren: uit erts in een hoogoven of met schroot in een vlamboogoven. Dat laatste heeft een lagere milieu-impact, waaronder een veel lagere CO2-uitstoot. Er is echter niet genoeg schroot beschikbaar om volledig af te stappen van productie uit ijzererts en aan alle vraag naar staal te voldoen. Om deze reden zijn we druk bezig om de productie in onze Europese fabrieken om te zetten van het hoogovenproces naar een DRI-proces op aardgas. Dat is een essentiële tussenstap om te komen tot een volledig koolstofvrij DRI-productieproces op basis van groene waterstof, wat de kolen vervangt bij het reduceren van ijzererts tot ruwijzer.”

Stalen damwanden van ArcelorMittal worden al uit schroot geproduceerd. Hiervoor is ook de EcoSheetPile™ Plus-variant beschikbaar voor de laagste milieu-impact van nieuwe damwanden. Door te produceren uit circa 100% schroot in een vlamboogoven op groene stroom, wordt een zeer lage milieu-impact behaald met onder andere 359 kg CO2eq. per ton en een bijbehorende MKI waarde van €44,- per ton damwand voor de productiefase. Deze waarden worden aangetoond in de beschikbare EPD EcoSheetPile™ Plus. Deze waarden zijn een enorme winst ten opzichte van een damwand geproduceerd uit ijzererts in een hoogoven, die (volgens de Nationale Milieudatabase – NMD) een uitstoot heeft van 2.120 kg CO2eq./ton en een bijbehorende MKI-waarde van €275,- per ton voor de productiefase. 

Reduce, Reuse, Recycle – De cirkel rond

Het optimaliseren van het productieproces is slechts één van de vele stappen die ArcelorMittal zet op weg naar een koolstofvrije productie. Al vele decennia wordt succesvol ingezet op het optimaliseren van de stalen producten. “Mede door de toegenomen staalkwaliteit zijn we in staat om veel economischer te ontwerpen. Met andere woorden, er is minder staal nodig voor een profiel om dezelfde functie te vervullen”, verduidelijkt Roel. “In dertig jaar tijd zijn de benodigde profielen meer dan 30% in gewicht gereduceerd. Daarnaast zetten we meer en meer in op het hergebruik van stalen elementen, waaronder damwanden. Vaak worden ze ingezet voor tijdelijke toepassingen. Door ze aan het einde van een project uit de grond te trekken, kunnen ze vaak weer worden hergebruikt in een volgend project. De milieuvoordelen die daarmee gepaard gaan, zijn aanzienlijk. Maar op een gegeven moment raken ook de hergebruikte exemplaren aan het einde van hun levensduur. Dan gaan ze onze vlamboogoven in en maken we de cirkel weer rond: van damwand naar schroot naar damwand. Meer circulair kunnen we het niet maken.”

SmartSheetPile

Om het gedrag en de (rest)levensduur van een damwandconstructie zo goed mogelijk te kunnen bepalen, heeft ArcelorMittal de SmartSheetPile ontwikkeld. “Het is een concept waarbij met behulp van sensoren allerlei parameters in beeld worden gebracht om meer informatie te halen uit de damwand tijdens installatie en gedurende de levensduur”, legt Roel uit. “Tijdens installatie kunnen we met sensoren controleren dat er geen slotopeningen zijn opgetreden. Gedurende de levensduur kun je denken aan het monitoren van de actuele vervormingen met inclinometers, reksensoren om belastingen te monitoren, of sensoren die trillingen registeren waarmee het effect van een onbedoelde belasting kan worden gemeten. Daarnaast leveren we sensoren die de mate van corrosie registeren. Zodat je tijdig de juiste maatregelen kunt nemen, mocht de constructie meer corrosie ondervinden dan verwacht. Anderzijds kan de levensduur van een constructie juist verlengd worden, mocht het corrosieproces gunstiger uitpakken. Het SmartSheetPile concept is dus veelzijdig en voortdurend in ontwikkeling. Data worden realtime gemonitord en naar een online dashboard verzonden, waarbij we allerlei automatische waarschuwingen kunnen inbouwen voor ongewenste situaties.” De afgelopen twee jaar zijn er succesvolle heiproeven uitgevoerd om de robuustheid van de sensoren te testen gedurende de installatie. Ook is het eerste pilotproject uitgevoerd in Luxemburg, waar 125 sensoren zijn geïnstalleerd in een nieuwe kademuur voor de haven van Mertert. 

Het doel van het SmartSheetPile concept is volgens Roel om nog meer grip te krijgen op het gedrag en de prestaties van het staal. “Het kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe modellen en nieuwe rekenmethodieken, levensduurverlenging en uiteindelijk tot optimalisaties van het staalgebruik. Met de SmartSheetPile maken we inzichtelijk in hoeverre rekenmethodieken overeenkomen met wat er daadwerkelijk gebeurt. Tevens kan onderhoud beter en preventief worden gepland, met minder downtime als gevolg.” Op InfraTech kunnen bezoekers op stand 1.302 van ArcelorMittal Projects het SmartSheetPile concept zelf ervaren met behulp van een demonstratiemodel van de slimme damwand.