Sjefforsker Harald Justnes hos SINTEF Byggforsk har solid kjennskap til betongproduksjon og dens innflytelse på miljøet, og er levende opptatt av de bidrag en fremtidig reduksjon av utslipp i forbindelse med betongproduksjon kan bli.

Enormt fjell

– Om vi ser på CO₂-utslipp, så er energiproduksjon verstingen. Det er derfor man har satset så mye på å få til reduksjoner der. Nummer to er transport, og på tredjeplass – alene – kommer sementproduksjon.

 – Hva er det ved sementproduksjon som gjør at det slippes ut så enorme mengder CO2?

– Først og fremst mengden. Det brukes enorme mengder betong (sement + vann + stein/sand) rundt i verden, og sementproduksjonen er deretter. Faktisk produseres det betongvolumer i verden som til sammen er like store som Mount Everest! Altså et enormt fjell av betong hvert eneste år. Halvparten av all denne betongen blir produsert i Kina.

 – Og prosessen kan det gjøres lite med?

– Vel, utgangspunktet for sement er jo klinkerproduksjon, og denne produseres ved høy varme 1450°C). Så males denne klinkeren sammen med gips og eventuelle klinker erstatninger (f. eks. flygeaske fra kullfyrte energiverk) og blir til det vi kjenner som sement. CO₂-utslippene kommer delvis fra brennstoffet (40%) og delvis fra spalting av kalkstein i råstoffet (60%). En av de løsningene man nå ser på, er å til en viss grad bruke aktivert blåleire som klinkererstatning. Det er jo en ressurs det finnes nok av i verden, og den har en stor fordel: Man trenger ikke varme den opp til mer enn 800 grader celcius for å aktivere den! Altså vil behovet for energibruk falle drastisk ved dette grepet, slår han fast Dessuten kan man oppnå en slik temperatur ved bruk av biobrennstoff og i prinsippet ha nullutslipp av CO₂, og legger til at alle nå ser i den retningen, og mener at dette er fremtiden.

 Aluminium

 – Finnes det andre løsninger i horisonten?

– Ja, vi arbeider som sagt med å utarbeide flere mulige løsninger for å senke det samlede klimagassutslippet. En av dem er å bruke aluminium i stedet for stål i armeringen av betongen. Selv om aluminium i utgangspunktet har et 35% høyere klimagassutslipp enn stål, vil vi ved å bruke skrapmetall kunne kompensere for dette, og dermed få et svært så positivt klimaregnskap likevel.

 – Men hvor skal man få tak i de mengdene med skrapmetall som det her vil være snakk om?

– Motorblokker! Det produseres jo store mengder bilmotorer i aluminium, som havner på skraphaugen etterhvert. Disse blir i dag ikke utnyttet som ressurs, så det finnes god tilgang på dem. Dersom man altså maler opp disse og bruker dem som armering i betong, er det gode effekter å hente, forklarer Justnes.

Sjefforsker Harald Justnes hos SINTEF Byggforsk. Foto: SINTEF Byggforsk

 – Hvor store gevinster er det snakk om?

– Det er vanskelig å kvantifisere, men vi tenker at det vil være betydelige gevinster å hente av flere grunner: Det første er nå at man gjenbruker ressurser, og det andre er aluminiumens egenskaper: På grunn av at den ikke ruster, kan vi bruke en helt annen betongtetthet, altså vanlig porøs betong, selv i utsatte områder, som kaianlegg og lignende. I dag brukes betong med høy tetthet, som er dyr å produsere, og har et høyt klimagassutslipp (høy sementmengde) for å kunne overleve i et såpass tøft miljø, og man får mye høyere fasthet enn man trenger for konstruksjonen. Man trenger minst 65% klinker i sementen for å beskytte stålarmeringen, mens med aluminiumsarmering kan man klare seg med 45% klinker i sementen eller mindre (minimumsmengden klinker avgjøres av hastigheten av fasthetsutviklingen). Kan man bruke vanlig betong med kun den fasthet man trenger (ca 80% av markedet er dekket av C30 betong med tanke på fasthet) og armering basert på ikke-korrosiv armering av resirkulert materiale, er det mye å hente. Om vi så føyer til at disse betongelementene vil ha en god del lenger levetid enn de stålarmerte variantene, begynner vi virkelig å snakke om betydelige positive effekter, sier en fornøyd Justnes.

 Jobber med saken

 – Dermed er fremtiden lysere på betongfronten?

– Det kan se slik ut ja, smiler Justnes. Men han understreker at det fortsatt står igjen en del arbeide, og at man arbeider i laboratoriene på SINTEF Byggforsk med dette: Det er nemlig utfordringer i forhold til strekkfastheten på skrap-aluminiumen når den skal brukes i nettopp kaianlegg og andre plasser der man trenger sterke byggematerialer. Dette har man derfor tenkt kan løses ved å legere litt med magnesium, og dermed oppnå strekkfasthet som til og med kan være sterkere enn det man finner i stål, alt etter legeringens beskaffenhet.

Arbeidet er en del av et prosjekt som kalles "Durable Aluminum Reinforced Environmentally-friendly Concrete Construction" som gir akronymet DARE2C ved å bruke forbokstavene i det lange navnet og kan leses "dare-too-see" siden det handler om å "tørre å se" nye muligheter for fremtiden.

Prosjektet er et samarbeid med Industripartnerne Hydro, Norcem og veidekke, samt NTNU ved at studenter involveres da mange av dem synes dette konseptet er spennende.

En annen aktivitet i prosjektet er å se på anvendelsen av rødslam (biprodukt fra alumina produksjon) i sement og betong. Sement/betong-industrien er en av de få med en slik størrelse at de har potensiale til å håndtere de store mengdene rødslam i verden. En av utfordringene er den høye mengden alkalier i rødslammet, og vi jobbe for tiden med å få ned alkali-nivået slik at rødslammet blir mer anvendbart i denne industrien.