📉 Vad folk tror

En mycket vanlig föreslagen lösning för att tackla klimatförändringarna är att göra mindre av saker som släpper ut CO2 i atmosfären. Resa mindre, äta mindre kött, bygga mindre.

📈 Här är fakta

Cement står för cirka åtta procent av de globala CO2-utsläppen. För att minska det till noll skulle vi nästan helt behöva sluta bygga saker.

Istället för att göra mindre, kan vi hitta på fler lösningar. Som noll-utsläpps-cement.

Betong är det mest använda byggmaterialet i världen. Den består av ett aggregat (krossad sten eller grus), sand och ett bindemedel (vanligtvis cement) som härdar blandningen genom att reagera med vatten. Huvudkomponenten i cement är klinker, erhållen från lera och kalksten genom upphettning i en viss typ av ugn.

Receptet har varit praktiskt taget oförändrat i mer än ett sekel.

Miljöfrågan

• Cirka 90 procent av utsläppen från cementsektorn är kopplade till produktionen av klinker: Förutom fossila bränslen som vanligtvis förbränns för att nå de mycket höga temperaturer (upp till 1450°C) som krävs inuti ugnen. Problemet är att kalksten är till sin natur ett mycket reaktivt material och släpper ut mycket CO2 under den kalcineringsreaktion som äger rum inne i ugnen.
• Branschstudier visar att det inte räcker med att öka ugnens termiska effektivitet eller byta till förnybara energikällor. Det är nödvändigt att hitta betydande varianter av det traditionella klinkerreceptet.

Ett brett utbud av uppfinningar

• Ny cement: En helt ny bindemedelsblandning föreslås för att ersätta klinker. Det australiensiska företaget Zeobond tillverkar sedan 2006 cement tillverkat av geopolymerer, baserat på aluminium och kisel istället för kalcium och kisel. Dessa mycket lågenergi-material (mot den mycket reaktiva kalkstenen) kan minska koldioxidavtrycket med cirka 80 procent.
• CO2 är ett värdefullt råmaterial: Nystartade Solidia Technologies, i samarbetar med världsledaren LafargeHolcim, de testar lågkalkkalciumsilikat-klinker (CCSC) med extraordinära egenskaper: inte bara CO2-utsläppen som släpps ut under tillverkningen minskas med 30 %, men cementen reagerar med CO2 (och inte med vatten) och förvandlar den från en global fråga till en värdefull vara. Förutom att sänka koldioxidavtrycket med 70 procent jämfört med traditionell cement, härdar CCSC-cementet för att nå full styrka på en enda dag mot de cirka 28 som behövs för standardcement!
• Cirkulär ekonomibetong: Avfallsmaterial testas också som nya råvaror. CarbiCrete-företaget testar en stålslaggbaserad blandning som härdar med CO2 för att ersätta cement, medan Blue Planet försöker använda betongavfall och CO2 för att genom Geomimesys reproducera jordens naturliga process att skapa karbonatstenar eller kalksten, i stället för ballast. Att använda avfallsmaterial och CO2 som värde gör materialen kolnegativa.
• Bakteriebaserat cement: På University of Colorado Boulder genomför de science fiction-studier. 2020 publicerade de en studie för att skapa ett levande cement genom att inokulera bakterier i en lösning av sand och gelatin. Bakterier kan ta upp koldioxid för att de skulle växa och producera kalciumkarbonat, och därmed cement. Eftersom de är levande varelser kan de växa på kommando och självläka sprickor.

• Algbaserat cement: År 2022 gick forskargruppen från University of Colorado över till att studera algbaserad cement. Genom att efterlikna korallrevets struktur, med hjälp av mikroalger, solljus, havsvatten och löst koldioxid, uppfann de en process för att skapa ny kalksten på några minuter, snarare än miljontals år.
• Störande teknisk förändring: De första CO2-avskiljningssystemen byggs för att återvinna CO2-utsläpp från cementfabrikerna och lagra dem i säkra förvaringsboxar eller förvandla dem till kolnegativa kemiska produkter.
• Och vad sägs om att helt förändra perspektivet?

Ytterligare utmaningar

• Det är nödvändigt att radikalt ändra praxis som har konsoliderats i över hundra år för att minska deras miljöpåverkan. Tekniker och arbetare måste vara väl utbildade för att använda den nya nödvändiga utrustningen på plats (d.v.s. CO2-insprutningssystem). Till exempel kan förstärkt verklighet användas för att utbilda byggare på plats och underlätta användningen av ny cement.
• Utveckla leveranskedjor för nya råvaror som kan leverera dem med samma lätthet och kostnad som de traditionella cementkomponenterna.
• Standardisera branschen: Förvandla standardbyggnadsmodellen på plats och förbättra konstruktionen av prefabricerade strukturer inom fabrikerna för att öka flexibiliteten för förändring. En annan möjlighet är additiv tillverkning: till exempel i byggde de Kinesiska företaget Winsun 3D den första kontinuerliga 3D-skrivaren för konstruktion. Under 2013 tryckte den lager-för-lager av två betonghus inhållande 10 våningar. Detta med en speciell bläck baserad på cement, sand och fiber, tillsammans med en egenutvecklad tillsats. Tryckprocessen tog bara tre dagar och tre arbetare.

💡 Optimist's Edge

Cementindustrin gör en stor ansträngning för att utveckla nya patenterade lösningar, inte bara för att minska, utan även eliminera CO2-utsläpp.

Byggsektorn är traditionellt långsam med att förändras, men tiden är mogen, uppfinningarna är många, och blir fler, samtidigt är investeringarna stora.

💡 Ny grön cement skulle kunna ta bort åtta procent av de globala CO2-utsläppen, och dessutom bli starkare och billigare.

Många av dessa nya typer av cement förbättrar även betongens tekniska egenskaper, minskar bearbetningstider och eventuellt även kostnader.

👇 Så får du Optimist’s Edge

Det är dags för en förändring, men den stora förvandlingen går fortfarande långsamt. Att ligga i framkant kan ge stora resultat för den som vågar ta risker.

❓ Så hur får du en fördel av denna kunskap?

• Måste du flytta eller renovera? Var öppensinnad! Stora byggföretag och traditionella material är förvisso ett säkert val, men att kanske prova en nystartad leverantör som erbjuder innovativ cement, eller till och med ett nytt biobaserat material, kan ge överraskningar: inte bara hållbarhet utan ännu snabbare arbete, lägre kostnad eller oöverträffad komfort.
• Arbetar eller studerar du som civilingenjör, lantmätare, arkitekt eller i någon roll inom byggbranschen? Förutse förändring och bli en innovationsskapare: Läs och experimentera med innovativa råvaror, ta reda på hur du designar strukturer baserade på avfall, alger, bakterier och hur du bygger dem på plats.
• Innovativa projekt är för det mesta fortfarande i demonstrationsfasen eller växer kraftigt, så all hjälp behövs. Investera eller ansök om att arbeta i de mest intressanta projekten, som uppstarten Minus Materials för att skapa cement med alger, Bio Mason för att arbeta med bakterier, Solidia Technologies, Blue Planet, Carbon Cure, Skyonic för att skapa värdefullt innehåll från CO2, på CarbiCrete eller Celitement för att designa ny cement eller Winsun 3D i Kina för att printa hus eller till och med på Norcem i Norge för att delta i byggandet av den första koldioxidfria cementfabriken.
• Vi såg att många snabbväxande sektorer är mycket viktiga för en radikal förändring inom byggområdet, som Virtual Reality, Automation, Additive Manufacturing men även AI, Big data och sensorer. Även om du verkar inom dessa sektorer kan det vara intressant att utforska ny teknik för att bygga, skapa nystartade företag eller partnerskap med andra byggföretag.

Du har nu en fördel eftersom du har fått denna kunskap före de flesta andra – vad ska du göra med din Optimist's Edge?

❓ Vill du ha mer? Diskutera med andra i vårt forum!

Dela dina idéer och tankar med andra Premium Supporters i vår Facebook-grupp. Kanske hittar du en blivande affärspartner eller investerare.