Fra byggeaffald til ny beton
En ny metode kan forvandle kasseret stenuld og beton fra at være en affaldsudfordring til at være en betoningrediens i en proces, der samtidig indfanger CO2 fra kredsløbet
Af Miriam Meister, DTU
Fordelt på fem laboratorier på DTU Lyngby Campus står beholdere i forskellige størrelser.
De brygger på en hemmelighed, der kan redde ikke-genanvendelige byggematerialer fra at blive sendt til godkendte deponianlæg.
I stedet kan de laves om til nye byggematerialer. Det er DTU-professor Susan Stipp, der er ophavskvinde til idéen.
Den går kort fortalt ud på, at kasseret stenuld og beton bliver puttet i vandfyldte beholdere, hvori der blandes CO2 samt et patenteret stof af særligt udviklede naturbaserede molekyler.
De kasserede byggematerialer, som har en høj pH-værdi, bliver i kombination med CO2’en derved omdannet til et finkornet slutprodukt, der indeholder kalciumkarbonat (kalk) og andre mineraler.
Produktet bundfælder sig i beholderne – lidt ligesom den kalk, der lægger sig i bunden af en kedel, når man koger vand.
Dette faste stof har egenskaber, der gør det velegnet som ingrediens i beton, hvor det delvis kan erstatte cement, som har et stort CO2-aftryk.
- Den beton, man vil kunne lave med produktet her, vil nok ikke være egnet til at bygge et nyt supersygehus med, men vil fint kunne bruges til at lave belægningssten med mindre CO2-aftryk, fortæller Susan Stipp.
Fokus på opskalering
Med en Grand Solutions-bevilling fra Innovationsfonden har Susan Stipp og hendes kolleger arbejdet på idéen i månedsvis i CO2Fix-projektet og opnået et proof of concept (altså et bevis for, at konceptet virker).
De har i forsøg i mindre beholdere (såkaldte reaktorer) nemlig vist, at CO2’en bliver indlejret i det stof, der bliver dannet.
Lige nu er målet for arbejdet i laboratorierne derfor at justere på processen og tilsætningen af materialer og molekyler, så produktionen kan opskaleres med samme gode resultater. Forskerne er gået fra at arbejde med miniput-reaktorer på bare 50 milliliter over 1 og 20 liter til nu en 4 meter høj reaktor, der kan rumme 300 liter.
- Det er ligesom at bage en kage. Du kan muligvis fordoble opskriften og få en lækker kage – men du kan ikke bare gange den med 10 eller 100 og være sikker på et godt resultat. Måske skal der justeres i ingredienserne eller måden, man blander tingene på, eller det kan være, den skal bages ved en anden temperatur, forklarer professoren.
Når forskerne har knækket koden med den store reaktor i laboratoriet, er ambitionen at bygge et fabriksanlæg i storskala på affald-til-energi-selskabet ARGO i Roskilde, som er en af partnerne i projektet.
Her er planen, at indfanget CO2 i røggassen fra forbrændingen af affald sendes ind i CO2Fix-reaktoren, hvorved den bliver omdannet til materialer, der kan indgå i ny beton.
Projektets potentiale begejstrer ARGO’s vicedirektør, Klaus W. Hansen, som netop arbejder for klimaforbedringer og cirkulær økonomi:
- Lykkes vi med projektet, vil vi spare klimaet for CO2 og samtidig flytte og omdanne materiale fra deponiet til et nyt værdifuldt byggemateriale.
Flere gevinster
Det er altså ikke bare miljøet, der bliver fri for deponeret byggeaffald, eller klimaet, der slipper billigere ved, at indfanget CO2 bliver lagret i de nye betonprodukter.
- Vi ved, at dele af det materiale, vi danner, kan bruges som fyld i cement, og vi arbejder intenst på, at det i stedet kan erstatte cementen, hvilket vil give vores slutprodukt en endnu højere værdi.
Og så er der naturligvis anseelige besparelser ved, at røgen bliver renset for CO2, og der derfor ikke skal betales CO2-afgift ved udledning eller findes andre måder at komme af med den på, understreger Susan Stipp.
Ambitionen er, at reaktorerne på sigt vil blive stillet op i virksomheder rundt om i landet, som skal af med CO2 fra deres røggas. Det vil være med til at gøre Danmark mindre afhængig af at skulle sejle CO2-udledninger til Norge for at deponere dem i undergrunden der, fortæller Susan Stipp – og det vil være med til at skabe danske jobs:
- Jobs relateret til produktion og vedligehold af reaktorerne og i forbindelse med produktion af de molekyler, der skal til for at få processen til at virke.
Fakta
Stenuld – populært i bygninger og gartnerier
De fleste danskere kender stenuld som det isolerende materiale, der holder vores bygninger dejligt varme om vinteren og tilpas kølige om sommeren.
Stenuld er dog også et populært vækstmedie til f.eks. at dyrke tomater i drivhuse i gartnerier. Det giver gartnerne mulighed for at dosere gødning og pesticider nøjagtigt og holder pesticider og gødning i et lukket kredsløb.
Stenuld består af 98 % luft, men selv når det bliver mast sammen inden deponering, fylder brugt stenuld stadig meget samlet set.
Fakta
CO2-regningen ved cementproduktion
Beton i anlæg og byggeri er produceret ved hjælp af cement, der indeholder en stor mængde brændt kalk.
Brænding af kalksten kræver varme, og kalkstenen afgiver i sig selv CO2. Derfor står produktion af cement i dag for cirka 7 % af den globale CO2-udledning, viser tal fra det danske nonprofitpartnerskab, State of Green.
Partnerne bag CO2Fix-projektets ambition om at lave beton med lavere CO2-aftryk tæller ud over DTU og ARGO også stenuldsproducenten ROCKWOOL og betonproducenten IBF.
