“Van afval tot duurzame grondstof voor 3D-printers”

Standaard beton, of het nu geprint of gestort wordt, ontstaat uit een chemische reactie tussen cement en water. Omdat de productie van cement een CO2-intensief proces is, ontwikkelde CONCR3DE een duurzamere grondstof om beton te printen. CEO Eric Geboers: “We gebruiken afvalstoffen uit de kolen- en metaalindustrie in de haven van Rotterdam. Dat levert een iets andere chemische reactie op dan bij standaard beton. Het resultaat is een soort steen die qua sterkte vergelijkbaar is met beton. Maar we hebben meer vrijheid qua kleur, zo kunnen we meer wit- of roodachtig beton maken. Ook het gewicht en de corrosiebestendigheid is anders, en de hittebestendigheid is beter. Dat is interessant, omdat we bijvoorbeeld een mal kunnen printen die geschikt is om metalen in te storten.”

90% minder CO2

Omdat CONCR3DE geen cement gebruikt, ligt de ecologische voetafdruk van de nieuwe printtechniek een pak lager. Geboers: “Bij de productie van onze poeders en binders komt geen CO2 vrij. Je hebt ook geen mallen nodig, wat weer afval scheelt. Er worden minder materialen gebruikt en je bespaart op transport, want je hoeft niet met allerhande materiaal zoals een cementmolen naar de bouwplaats. Je kan de componenten produceren op de plaats waar je materiaal zich bevindt en assembleren op de werf. Ons materiaal heeft ook een lagere dichtheid dan beton: 2,1 g/cm3 tegenover 2,4 g/cm3. Op die manier bespaar je op gewicht bij het transport van de componenten. Afhankelijk van wat we maken besparen we zo 80 tot 90 procent CO2.”

Eeuwenoud ornament

Efficiënt en met een zeer hoge precisie complexe en unieke componenten printen die duur en moeilijk zijn om te produceren, daar ligt de sterkte van CONCR3DE. Terwijl de meest projecten rond 3D-printen met extrusie werken (waarbij het materiaal via een printerkop in lijntjes op elkaar gelegd wordt), maakt CONCR3DE gebruik van een zandbed. Door op bepaalde plaatsen water toe te voegen met een chemische stof erbij bouwen ze een structuur op vanuit dat zandbed. Op die manier printte het bedrijf een ornament van de eeuwenoude triomfboog in Palmyra. Dat gebeurde in het kader van het project New Palmyra, dat de Syrische stad wil heropbouwen. “De enige andere methode om zo’n stuk te maken is door met een hamer en beitel in een stuk steen te hakken. Dat kost drie weken en een paar duizend euro, terwijl wij het in vier uur geprint hebben voor een paar euro. De toegevoegde waarde is dus heel groot. De steenhouwkunst sterft ook stilaan uit; dit is een manier om het ambacht op een digitale manier te laten herleven.”

Op zoek naar partners

Sinds de opstart in 2016 lag de focus van CONCR3DE op onderzoek naar poeders en binders. De start-up werkte met bestaande printers die ze aanpaste aan het nieuwe materiaal. Nu is de tijd rijp om op te schalen en een eigen machine te bouwen. “We hebben net een financieringsronde afgerond om een grote printer te bouwen, van 3 bij 2 meter. We zijn nog op zoek naar partijen die geïnteresseerd zijn om samen op grote schaal projecten op te starten.”

 De kijk van Kamp C

“Wat CONCR3DE doet is heel knap”, meent Kai Van Bulck, expert innovatie bij Kamp C. “Ze zijn een van de weinigen die met de zandbedtechniek bezig zijn. Die techniek kan heel goed werken voor kleinere elementen met veel details, maar je afmetingen zijn natuurlijk beperkt door de afmetingen van je zandbed. Met een verplaatsbare robotarm heb je dat probleem niet. Ook een Gantry-printer is veel makkelijker opschaalbaar.”

CONCR3DE valt ook op door de keuze van het materiaal. Zijn afvalstoffen ook een potentiële grondstof voor de printprojecten in Vlaanderen? “Bij Kamp C kijken we in de eerste fase of we kunnen werken met materiaal dat we kennen, beton dus, en of we dat materiaal kunnen vergroenen via de techniek van 3D-printen. Maar we doen ook onderzoek naar alternatieve binders om cement te vervangen.”

Dit artikel is onderdeel van het C3PO-project. Vanuit het EFRO-project C3PO (‘Co-creatie: 3D-Printen met Ondernemingen’) kunnen de partners rekenen op 668.320 euro steun van Europa. Het project past in de GTI Kempen (GTI staat voor Gerichte Territoriale Investering, een geïntegreerde strategie voor een bepaald gebied, waarbij verschillende Europese fondsen en programma’s worden gebundeld).