Van schroot tot innovatief staal voor de Einstein Telescope

Grofweg tienduizend ton roestvast staal is er straks nodig voor de in totaal honderdtwintig kilometer buis van de Einstein Telescope. Aperam uit Genk is één van de kandidaten om het bijzondere staal te leveren. Technisch een uitdaging, zelfs voor een specialistisch bedrijf met meer dan zestig jaar ervaring.

Het lijkt niet zo ingewikkeld; roestvaste staalplaten produceren voor buizen van één meter diameter en een dikte van anderhalve millimeter. Ook niet als ze tien kilometer lang moeten zijn. Voor een specialist als Aperam geen hogere wiskunde, toch? Patrick Toussaint glimlacht. De ingenieur en projectleider Einstein Telescope bij Aperam weet wel beter.

“Omdat er zeer hoge eisen worden gesteld aan het staal en de buizen nooit kapot mogen gaan”, zegt general manager Jimmy De Wilde. “Na jaren van onderzoek en testen durf ik te stellen dat we de juiste samenstelling gevonden hebben.”

Maar dat was geen eenvoudige opdracht. “Ten eerste”, legt hij uit, “hebben we het hier over buizen die vacuüm getrokken worden. Daarmee ontstaat er een kans op implosie, de buizen kunnen in elkaar klappen of in de loop der tijd krimpen. Maar er mag liefst geen enkele beweging zijn, en zeker geen trilling. Dat betekent hoge eisen aan de dikte van het staal. Ten tweede moet het oppervlak van het staal in de buizen volkomen glad zijn. Elk hobbeltje, braampje of wat dan ook verstoort straks de metingen. De buitenwanden moeten bestand zijn tegen vocht, schimmels en diertjes. Er mag geen schade ontstaan, geen corrosie, laat staan een gaatje. En dan zijn er nog de lasverbindingen, traditioneel de zwakke plekken in leidingsystemen. Die mogen ook niet stuk gaan.”

Investeren in innovatie

Veel hobbels en uitdagingen dus. “Ruim vijf jaar geleden al zijn we door de Universiteit van Antwerpen gevraagd om mee te denken over de Einstein Telescope. Uiteraard hebben we daar ja op gezegd”, legt Jimmy De Wilde uit.

Aperam Genk is een bedrijf dat voortdurend investeert in innovatie, in nieuwe producten en staalsoorten. Voor de buitenwacht is roestvast staal, RVS, misschien een eenvoudige staalsoort, maar wij maken het in talloze uitvoeringen en diktes. Bedoeld voor de industrie die er bijvoorbeeld onderdelen voor vaatwassers en wasmachines van maakt, onderdelen voor auto’s, silo’s, buizen of bouwprojecten. Het materiaal leveren voor de vacuümbuizen de Einstein Telescope zou natuurlijk een geweldige eer zijn. We zijn er daarom al jaren mee aan de slag in onze labs en met diverse testbatches. Wij willen straks heel graag het bedrijf zijn dat tekent voor de buizen van de Einstein Telescope.”

RVS als niche

Het staalbedrijf aan de rand van Genk werd in 1961 opgericht als één van de bedrijven om de pijn van de mijnsluitingen te dempen. Vanaf het begin lag de focus op het specialistische RVS, reden ook voor multinational Aperam om de onderneming met nu 1300 werknemers in te lijven. “In de staalwereld is RVS een niche”, vertelt Jimmy De Wilde. “In Europa wordt jaarlijks zo’n veertig miljoen ton staal geproduceerd, tien procent daarvan is RVS en wij doen ruim één miljoen ton. Zeker in deze regio zijn we dus een grote speler met veel aandacht voor innovatie. Dat moet ook, want onze afnemers stellen steeds hogere eisen en wereldwijd is er de nodige concurrentie. Meewerken aan het Einstein-project is voor ons aantrekkelijk uit het oogpunt van pr, maar we trekken er ook specialisten en ingenieurs mee aan waarmee we nog betere en nieuwere producten kunnen maken. Het is een boost voor onze innovaties. Zo voorzien we in de toenemende vraag naar speciale RVS voor de kwantumcomputers. Die computers staan ook in ijskoude vacuüm-ruimtes, precies zoals de spiegels van de Einstein Telescope. We ontwikkelen dus staal dat voor meerdere toepassingen bruikbaar is. We zijn heel ver gevorderd. Als de beslissing valt over de vestigingsplaats en de aanbesteding start, dan zijn wij er klaar voor. Wij kunnen dat staal leveren, zeker weten.”

Spiraal afrollen

Niet alleen de samenstelling en de eigenschappen zijn cruciaal, vult Patrick Toussaint aan. “Ons plan is om vanuit de rollen staal buizen in de vorm van een spiraal te produceren met een lengte van 500 meter. Die worden naar de bouwput vervoerd en daar ondergronds afgerold en geïnstalleerd met een speciale machine die door één van de partners ontwikkeld wordt, Werkhuizen Hengelhoef in Genk. De voordelen zijn enorm. Zo’n rol kan op één truck en er zijn per buis maar twintig lassen nodig. Op de traditionele manier zou je om de tien meter een las nodig hebben. Oftewel honderd per buis en twaalfhonderd voor het hele project. Onze gezamenlijke aanpak bespaart kosten, tijd en is duurzamer.”

Aperam maakt hiervoor onderdeel uit van het consortium Beampipes4ET, waarin naast het genoemde Werkhuizen Hengelhoef en SBE in Eijsden (Nederland) ook de RWTH Aken en de universiteiten van Antwerpen en Hasselt zitten. Doel is onder andere vacuümtechnologie te ontwikkelen voor het ondergrondse buizenstelsel van de Einstein Telescope.

Hergebruik van schroot

Over duurzaam gesproken: Aperam Genk produceert zijn roestvast staal met elektrische vlamboogovens. Gevoed door 55.000 zonnepanelen en een windturbine. “Voldoende voor een belangrijk deel van onze processen”, zegt een trotse Jimmy De Wilde, “en waarmee we bijna geen CO₂ meer uitstoten, mede door het feit dat we voornamelijk vanuit schroot vertrekken. Het kan dus wel, de industrie verduurzamen, maar dat vergt investeringen die je alleen kunt doen met een sterke moeder als Aperam. Een goed besluit denk ik, als je kijkt naar de ontwikkelingen op de energiemarkt.”

Niet alleen de bedrijfsprocessen van Aperam zijn duurzaam, ook de gebruikte grondstoffen. Kwamen de roestvaste staalrollen uit de Verenigde Staten nog niet zo heel lang geleden via het Albertkanaal per boot aan, nu wordt er enkel en alleen schroot gebruikt. “Gebruikt staal en ijzer uit heel Europa”, weet Patrick Toussaint, bij een vorige werkgever nog betrokken bij de bouw van de deeltjesversneller van CERN. “Wij smelten dat hier om tot hoogwaardig RVS en walsen en knippen het tot nieuwe halffabricaten voor honderden afnemers in Europa. En misschien straks wel voor de bouw van de Einstein Telescope.”

Tientallen bedrijven

Jimmy De Wilde knikt. “En dan kan zowat elke Limburger zeggen dat hij ooit een onderdeeltje van de telescoop in huis gehad heeft. Als koelkast, auto, vrieskist of wat dan ook. Want ook het schroot uit deze regio verwerken we. Hoe mooi is het dan om ermee te speuren naar de oorsprong van het heelal, van ons bestaan? Natuurlijk zou het fantastisch zijn als de telescoop ook in deze regio gebouwd wordt. Maar als dat onverhoopt niet gebeurt, dan zijn alle inspanningen niet voor niets. Het netwerk rond het project wordt groter en groter. We ontwikkelen kennis en competenties, tientallen bedrijven doen mee. De telescoop is nu al goud waard.”

Aperam Genk
Aperam Genk is onderdeel van een internationale staalproducent met vestigingen in zestien landen, een jaaromzet in 2025 van bijna 6,5 miljard euro en afnemers in 40 landen.