Denne artikkelen er produsert og finansiert av OsloMet – storbyuniversitetet - les mer.
Det er et stort press på byggebransjen for å ta i bruk mer miljøvennlige materialer.(Foto: Espen Bratlie / Samfoto)
Mer miljøvennlig betong gir store utslippskutt
Sementproduksjon er en av de største kildene til CO2-utslipp. Å erstatte sement med mer miljøvennlige byggematerialer kan derfor gi en stor miljøgevinst.
Sementproduksjon
står for så mye som omtrent åtte prosent av de totale globale utslippene.
– Dette skyldes den kjemiske reaksjonen når kalkstein, som er hovedingrediensen i sement, varmes opp for å lage klinker, et mellomprodukt i sementproduksjon, frigjøres mye CO2, forteller forsker på OsloMet, Sarra Drissi.
Hun forteller at de store CO2-utslippene også kommer av at det trengs mye energi for å produsere sement. Rundt om i verden kommer dette ofte fra forbrenning av fossilt brennstoff.
De store utslippene har bidratt til at det nå er stort press på byggebransjen for å ta i bruk mer miljøvennlige materialer som kan bidra til å redusere utslippene.
Betong
Betong er et av de mest brukte byggematerialene i verden. Styrken,
holdbarheten og allsidigheten gjør det til et attraktivt byggemateriale for
mange konstruksjoner. Betong brukes i alt fra bygging av veier, broer, og
bygninger, til fortau og dekorasjoner.
Betong også relativt billig og lett tilgjengelig, har gode
egenskaper til å motstå brann, og er motstandsdyktig mot vær og slitasje.
Miljøvennlige materialer
Alternativt sier forskeren at vi kan tenke oss at naturlige, tilgjengelige mineraler kan brukes til å erstatte sementen i betong. Det kan for eksempel være leire eller biprodukter fra kullforbrenning som flyveaske og slagg fra metallproduksjon.
–
Eller vi kan bruke bygge- og riveavfall og avfall fra produksjon av
ferdigbetong. Defekte prefabrikkerte betongplater kan også brukes, sier Drissi.
Når vi bruker disse materialene igjen, knuser vi dem og får noe som på fagspråk kalles resirkulert tilslag.
Dette
reduserer behovet for nye råvarer. Det bidrar dermed til å redusere
CO2-utslippene knyttet til utvinning og transport av disse materialene.
Og
under knuse- og behandlingsprosessen av resirkulerte tilslag blir det også produsert
en enorm mengde resirkulert betongpulver (RCP). Dette betongpulveret har evnen
til å ta opp i seg en betydelig mengde CO2.
–
Dette kan ha stor betydning for å redusere utslippene fra byggenæringen. Vi kan
både redusere forbruket av sement og i tillegg bruke avfallet i stedet for å kaste
det.
Utfordrende å få betongen sterk nok
Det
er imidlertid fortsatt tekniske utfordringer med å erstatte sement med disse
materialene. Sarra Drissi er en av dem som har engasjert seg i
problemstillingen.
–
Det er en utfordring å få betongen sterk nok og tåle ekstrem miljøpåvirkning
godt nok med bruk av andre materialer.
Et
problem med å erstatte den vanlige sementen med
andre materialer er at styrken til betongen vil utvikle seg veldig sakte.
CO2 kan gjøre betongen sterkere
–
Vi prøver derfor å bruke CO2-herding for å fremskynde utviklingen av styrken
til betong laget av supplerende materiale som flyveaske, slagg og annet.
CO2
reagerer da med komponentene i betongen for å danne kalsiumkarbonat. Det er et
sterkt og holdbart materiale. Dette bidrar til å øke styrken til betongen
raskere.
Annonse
CO2 kan også brukes til å behandle betongpulveret (RCP). Forskerne bruker hovedsakelig
en såkalt våt karbonatiseringsmetode ved å løse opp pulveret i vann og
deretter boble CO2 inn i løsningen.
–
CO2 reagerer da med deler av materialet som inneholder mye kalsium. Det
dannes kalsiumkarbonat og silikagel. Det kan brukes som delvis erstatning for
sement i betongblandinger. Denne prosessen er kjent som karbonatisering, forklarer Drissi.
Stort potensial, men mange utfordringer
CO2-herding av betong og karbonatisering av betongpulver har et betydelig
potensial til å redusere CO2-utslipp og fremme gjenbruk av betongavfall.
Likevel er det
fortsatt mange utfordringer som må overvinnes før det kan brukes i stor skala.
Det
er for eksempel mangel på en standard framgangsmåte, og det er høye kostnader
involvert. Videre trengs det bedre kontroll over karboneringsprosessen, og det er
behov for å utdanne og trene industrien i å bruke disse nye teknikkene.
Men
gevinsten er stor når denne metoden kan brukes:
–
For eksempel vil noe CO2 lekke etter at du har lagret det under sjøen eller
under bakken. Men når du bruker CO2 i betong, vil du virkelig fikse dette med CO2-utslipp fordi CO2 vil reagere med kalsiumrikt materiale og omdannes til
kalsiumkarbonat. Det betyr at det ikke slippes ut i luften, men blir et produkt
i selve betongen, sier Drissi.
Referanser:
Yuguang Mao, Sarra Drissi mfl.: Effect of
wet carbonated recycled cement paste powder on the rheology of cement paste. Cement and Concrete Research, 2024. Sammendrag. Doi.org/10.1016/j.cemconres.2024.107553
Pingping He, Sarra Drissi mfl.: Properties of CO2-cured cement incorporating fly ash and slag
subjected to further water curing. Cement and Concrete Composites, 2024. Sammendrag. Doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2024.105633