Slimme staaloplossingen voor een duurzame toekomst

De stand van ArcelorMittal Projects staat op InfraTech 2023 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 het bijdraagt 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 Bijlard. 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 lagere CO₂-uitstoot. Er is echter niet genoeg schroot om aan de staalvraag te voldoen. Een gemiddelde staalconstructie gaat minstens 40 jaar mee. Dat betekent dat we nu de schroothoeveelheid beschikbaar hebben die 40 jaar geleden is geproduceerd. En destijds was de staalvraag veel lager dan nu. Het is dus niet mogelijk om volledig af te stappen van productie uit ijzererts voor bijvoorbeeld warmgewalste coils. Wel zijn we druk bezig om de productie in onze Europese fabrieken om te zetten van het hoogovenproces naar een DRI-proces. Dat is een essentiële tussenstap om te komen tot een volledig koolstofvrij proces (op basis van groene waterstof), waarbij we gas in plaats van kolen gebruiken om het ijzererts te reduceren tot ruwijzer.”

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 damwandproducten. “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 Bijlard. “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 damwanden. Vaak worden ze ingezet voor tijdelijke toepassingen. Door ze aan het einde van een project uit de grond te trekken, kunnen ze perfect 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.”

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, en na installatie”, legt Bijlard uit. “Tijdens installatie kunnen we met sensoren verifiëren dat de damwanden niet uit het slot lopen. Gedurende de levensduur kun je denken aan het monitoren van de actuele vervormingen met inclinometers, reksensoren om belastingen te monitoren, of trillingssensoren die aanvaringen en aardbevingen kunnen registeren. 

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 zo 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.”

Het doel van het SmartSheetPile concept is volgens Bijlard om nog meer grip te krijgen op het gedrag en de prestaties van het staal. “Het kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe modellen, nieuwe rekenmethodieken 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 aan de stand van ArcelorMittal Projects het SmartSheetPile concept zelf ervaren met behulp van een demo van de slimme damwand. Daarnaast verzorgen ze op 18 januari twee interessante lezingen over de duurzaamheidsambities en de SmartSheetPile. Aanmelden voor de lezingen kan via  de volgende url: projects.arcelormittal.com/form/lezing.