• Onderzoek naar hoogwaardig staal gemaakt van schroot;

• Drastische vermindering van CO₂‑uitstoot;

• Versterking van de circulaire economie in Europa;

• Toetsing van de (commerciële) toepasbaarheid van volledig gerecycled staal in auto’s en wasmachines.

Belangrijk onderzoeksdoel van CiSMA is de realisatie van 70% minder CO₂-uitstoot bij plaatstaalproductie met de inzet van 100% schroot en EAF. De inzet van 100% schroot in staalproductie is vooralsnog geen realistisch scenario en afhankelijk van veel factoren zoals bijvoorbeeld de beschikbaarheid van schroot. Maar de deelname aan dit onderzoek levert waardevolle inzichten op voor hoogwaardig staal dat met 30 tot 40% schroot wordt geproduceerd.

Met Machine Learning en digitale modellen wordt ook onderzocht in hoeverre vervuild schroot schoongemaakt kan worden voor optimaal hergebruik. Daartoe moeten ongewenste bestandsdelen uit het schroot worden gehaald. Dr. Rana: “Als dat lukt is het een echte ‘win win’ want daarmee kunnen ook kritieke grondstoffen zoals koper herwonnen worden.’’

Bij CiSMA zijn naast universiteiten en onderzoekinstituten ook commerciële partijen aangesloten uit verschillende sectoren als automotive, witgoed en engineering. Volvo Cars en Electrolux Professional doen bijvoorbeeld onderzoek naar de (commerciële) toepasbaarheid van dit gerecycled staal in auto’s en wasmachines. Uitgangspunt hierbij is dat het circulaire staal precies dezelfde eigenschappen heeft en prestaties biedt als traditioneel geproduceerd hoogwaardig staal.” Dr. Johan Pilthammar, Engineering Technical Specialist bij Volvo stelt: “Volvo Cars wil begrijpen of en hoe gerecycled staal het staalgedrag en -kwaliteit beïnvloedt. Bovendien leren we in dit project te anticiperen op de andere eigenschappen van gerecycled staal.“ Electrolux Professional wil de impact van haar industriële activiteiten op klimaat verkleinen. Staal is cruciaal in ons productieproces en daarom is het strategisch belangrijk om met innovatieve circulariteit emissies te verlagen”, aldus Andrea Caputo, Sustainability Director BA Laundry, bij Electrolux Professional. Caputo: “Het CiSMA‑project heeft de potentie om een toonaangevende pilot te worden.”

CiSMA wordt gecoördineerd door Eurecat (Spanje) en bestaat uit 13 partners uit vijf landen, waaronder voestalpine, Volvo Cars, Electrolux Professional, RISE, Blekinge Institute of Technology, ALBA Synchrotron, Aerobase Innovations, the European Steel Technology Platform ESTEP, CSIC, de Universiteit van Luik en Tata Steel Nederland. CiSMA heeft een totaalbudget van bijna 4,5 miljoen euro en wordt gefinancierd via het EU‑programma Horizon Europe.

• Veiliger: hogere bescherming bij botsingen door de combinatie van ultrahoge sterkte en uitstekende vervormbaarheid;
• Energiezuinig: productie en persen bij lagere temperaturen en dus lager energieverbruik;
• Betere corrosiebescherming: dit nieuwe staal kan wel worden verzinkt, wat de roestvorming vermindert;
• Kostenbesparing: minder slijtage van machines, minder onderhoud en minder bewerkingsstappen.

Minder energieverbruik en verbeterde passagiersveiligheid 

Ultrasterk staal voor crashconstructies wordt doorgaans op zeer hoge temperaturen geperst. In combinatie met zinkcoatings kan dit leiden tot scheurvorming. Daarom werken autofabrikanten vaak met aluminium‑silicium gecoate staalsoorten, die wel zeer hittebestendig zijn maar minder goed beschermen tegen corrosie. “Met de ontwikkeling van deze nieuwe hoogwaardige staalsoort pakken we deze beperkingen aan”, zegt dr. Radhakanta Rana, metallurg bij Tata Steel Nederland en projectleider binnen het consortium. Volgens Rana biedt het nieuwe staal naast energiebesparing ook veiligheidsvoordelen: “Door ultrahoge sterkte te combineren met uitzonderlijke vervormbaarheid kan dit nieuwe staal aanzienlijk meer crashenergie absorberen, waardoor een botsing dus minder impact veroorzaakt en de passagiersveiligheid toeneemt. Dit is een doorbraak in staalontwerp en sluit aan bij Tata Steel Nederland’s strategie voor duurzamere staalproductie.”  

Minder onderhoud en lagere productiekosten 

De nieuwe staalsoort levert ook voordelen op voor autofabrikanten. Een extra processtap zoals zandstralen wordt overbodig, waardoor de productie eenvoudiger en efficiënter wordt en de onderhouds- en productiekosten dalen. Dr. Christina Sunderkötter, Project Manager Sustainability Solutions van Volkswagen Group: “Naast het verminderen van milieu‑impact willen we een staaloplossing bieden die voldoet aan de eisen van toekomstige voertuigproductie: betere veiligheidsprestaties, eenvoudigere productieprocessen en lagere kosten. Samen werken we aan de volgende generatie geavanceerde staalsoorten”

Het project, bekend als WarP‑AHSS, wordt gefinancierd door de European Research Executive Agency (REA) namens de Europese Commissie. De looptijd is van 2023 tot 2027. 

Fotograaf: David de Jong