Forskningsprosjektet ZeroCarbCon - Zero Carbon Emission Concrete

Ved å kombinere karbonfangst, høyt innhold av substituttmaterialer, og naturlig karbonatisering, vil det kunne være mulig å lage betong som er karbonnøytral i løpet av levetiden. HM Sement FoU er i gang med et særs spennende prosjekt.

Produksjon av betong medfører utslipp av CO₂, i hovedsak fra utslippene forbundet med bindemidlet som brukes. Portlandsement lages ved å brenne kalkstein (CaCO₃), som medfører utslipp både fra den kjemiske nedbrytningen og fra energien som kreves for å varme kalksteinen til 1450 °C. 

For å nå Norges klimamål er det viktig at utslippene fra sementindustrien reduseres så mye som mulig. Med karbonfangsten som starter opp i 2025 vil 40% av CO₂en fra Brevik hindres fra å nå atmosfæren. I tillegg går fremtidige sementer mot økt bruk av substituttmaterialer for å bruke mindre klinker, som dermed gir enda større reduksjon i utslipp.

Karbonnøytral betong

Betong vil naturlig karbonatisere i løpet av levetiden, som vil si at den tar opp igjen deler av karbondioksiden som ble sluppet ut under produksjonen. Ved å kombinere karbonfangst, høyt innhold av substituttmaterialer, og naturlig karbonatisering, vil det kunne være mulig å lage betong som er karbonnøytral i løpet av levetiden. Dette er målet til forskningsprosjektet ZeroCarbCon – «Zero Carbon Emission Concrete», som utføres i regi av Heidelberg Materials Sement Norges FoU-avdeling.

ZeroCarbCon tar for seg en rekke utfordringer som oppstår ved bruk av høyt substituttnivå i sement. Disse bindemidlene vil oppføre seg annerledes enn de som brukes i dag, blant annet ved lavere reaksjonshastighet og varmeutvikling. De vil og kunne påvirke egenskapene til fersk betong som flyt, synk og svinn. Et viktig steg i prosjektet er å studere disse endringene, og finne måter å kompensere for dem ved å for eksempel bruke tilsetningsstoffer eller endre partikkelstørrelsesfordelingen.

Kjemiske reaksjoner

Det eksisterer begrenset kunnskap om hvordan de kjemiske reaksjonene vil foregå i denne typen sementer. Dette gjelder både for når betongen er fersk, og for bestandigheten når den er herdet. Slike spørsmål er godt egnet for detaljerte vitenskapelige studier, og de blir derfor undersøkt at to doktorgradskandidater på Institutt for Konstruksjonsteknikk ved NTNU.

Når vi har bygd bedre forståelse av de nye bindemidlene skal de også testes i fullskala. Prosjektet innebærer at minst et byggeprosjekt skal bruke de nyutviklede betongene. Det skal også utvikles verktøy som kan brukes av flere ledd i industrien for å raskere spre bruken av netto-null betong, med ambisjoner om at denne typen betong skal dekke 30% av det Norske markedet innen 2030.

Faktaboks ZeroCarbCon