Wat begon in de garage van haar ouders, groeide uit tot een veelbelovende startup die de cementindustrie wil verduurzamen. Met Material Evolution ontwikkelde Liz Gilligan een revolutionair cement. Dankzij slimme mengtechnologie van Hosokawa Micron is het nu klaar voor productie op industriële schaal.
“Cement is na drinkwater het meest gebruikte product ter wereld”, vertelt Liz Gilligan. “Maar zo onschuldig als dat klinkt is cement niet. Portland cement is een van de grootste veroorzakers van CO2-uitstoot. Het productieproces vraagt enorme hoeveelheden warmte en dus CO2 en veroorzaakt een chemische reactie waar veel CO2 bij vrij komt.” Liz Gilligan vindt dat iedereen kan en moet bijdragen aan het oplossen van de klimaatcrisis. “Ik ook. Daarom heb ik, na mijn promotieonderzoek over duurzame cement, in de garage van mijn ouders in het Engelse Middlesbrough een laboratorium opgezet en ben ik begonnen met het herdefiniëren van cement..”
Alkali-fusie
In het garage-laboratorium werkte Gilligan aan een duurzame alternatief voor Portland cement, gebaseerd op een proces dat alkali-fusie wordt genoemd. “In plaats van cement bij hoge temperaturen te bakken, bereiken we een vergelijkbaar resultaat door verschillende poederachtige grondstoffen samen te voegen. Dit vermindert de CO2-uitstoot tijdens de productie met maar liefst 85 procent en levert zo een veel duurzamer eindproduct op. Bovendien wordt deze duurzame cement gemaakt van industrieel afval, wat bijdraagt aan een circulaire economie.”
Nu het concept was ontwikkeld, werd het zaak om de duurzame cement zo snel mogelijk op de markt te brengen. Gilligan richtte hiervoor in 2020 samen met Sam Clark Material Evolution op. Clark: “Vervolgens zijn we direct op zoek gegaan naar een partner die ons kon helpen om het garagelaboratorium naar een industriële schaal te brengen. Daarbij kwamen we via-via uit bij de poederverwerkingsexperts van Hosokawa Micron.”
Homogene menging, snelle doorvoer
Marc Jacobs, teammanager CMM bij Hosokawa Micron, begeleidde Material Evolution bij het ontwerp van de meest operationeel effectieve mengopstelling voor de nieuwe fabriek. Marc kreeg een duidelijke opdracht mee: essentieel voor het proces zijn een homogene menging, hoge doorvoersnelheid en flexibiliteit van grondstoffen. Liz en Sam wilden hoge standaarden van materiaalconsistentie, kwaliteit en reproduceerbaarheid garanderen voor hun klanten.
De specialisten van Hosokawa bouwden na veelvuldig overleg met Liz en Sam in het Nederlandse Doetinchem een demo-installatie. Vervolgens installeerden Marc Jacobs en service-engineer Dirk de Jong hem zelf in de demo-fabriek in Middlesborough. Omdat het systeem op basis van zwaartekracht werkt, werd een steiger gebouwd om de menger en de doseerapparatuur op de juiste hoogte te brengen. “Daarna stelden we de machinebediening in en besteedden we ongeveer een week aan het optimaliseren van de doorvoersnelheden”, vertelt Marc Jacobs. “Met als resultaat dat we aan het einde van de proef ongeveer 20 ton materiaal hadden geproduceerd.” Sam Clark vult aan: “In echte start-up-stijl hebben we de grenzen van het pilotsysteem opgezocht. Hosokawa schatte in dat we een productie van één tot vier ton per uur zouden kunnen halen, maar we kwamen op zes ton per uur uit. Ver boven verwachting!”
Demo overgenomen
Liz Gilligan en Sam Clark wilden snel starten met de productie van hun duurzame cement. Omdat nieuwe apparatuur niet een-twee-drie was te leveren, regelde Marc Jacobs dat de demo kon worden overgenomen. Hij vertelt: “Resultaat is dat deze pilotplant drie jaar heeft gedraaid. In die tijd zijn er slechts enkele optimalisaties doorgevoerd, zoals een transportsysteem en een takel voor het omhoog brengen van de poeders.”
De industrie reageert positief op het Material Evolution-alternatief voor portland cement. Sam Clark: “De bouwsector is traditioneel voorzichtig en huiverig voor verandering. Daarom hebben we actief gezocht naar klanten die onze duurzaamheidsdoelen delen en enthousiast zijn over innovatieve, groene technologieën.” Een vroege klant is een producent van stenen in Wrexham. De samenwerking is zo goed, dat Material Evolution besloot in deze plaats ook een nieuwe fabriek te bouwen. “Onze pilotfabriek in Middlesbrough kan tot 96 ton per dag produceren, nog steeds batchgewijs. Met de nieuwe faciliteit in Wrexham komen we op maar liefst 120.000 ton per jaar. De cementproducten gaan direct van onze fabriek naar de productieprocessen van de klant, wat vrijwel geen transportkilometers betekent.”
Liz Gilligan is vol trots over de stap die ze met haar bedrijf maakte. “Van experimenten in de garage van mijn ouders, naar een pilotfabriek en nu naar continue productie. We hopen dat Hosokawa deel blijft uitmaken van onze reis.”
Meer over Hosokawa Micron.
