Fremtidige muligheder for CO2 reduktion i betonbranchen
I Roadmappen til Bæredygtig Beton Initiativet er der forslag til kortsigtede såvel som mere langsigtede løsninger fordelt på hovedemnerne design, krav, produktion, cirkulær økonomi og proces. Lars Nyholm Thrane, ph.d. og centerchef for Betoncenteret på Teknologisk Institut,
har været med til at udarbejde initiativerne, og på Teknologisk Institut er de særligt involveret i udvikle, teste og modne teknologier og initiativer, som på sigt kan blive markedsført af danske virksomheder og bidrage til at nå målsætningen om en 50 procent CO2-reduktion i 2030 sammenlignet med 2019. ”Da det er en omfattende og langsigtet proces at få implementeret nye løsninger i branchen, er vi i samarbejde med en lang række aktører i fuld gang med at udvikle og dokumentere morgendagens teknologier. Det gælder for eksempel indenfor Additive Manufacturing – eller 3D print teknologi, CO2-optag i betonen, genbrug af hele betonelementer samt videreudvikling af nye cementtyper,” fortæller han.
”Det gælder om at finde det gode håndværk, stoltheden og kreativiteten frem, når man bygger moderne betonbyggerier, der lever op til de betingelser, vi lever under, hvor klimahensyn bliver mere afgørende"
Lars Nyholm Thrane, ph.d. og centerchef for Betoncenteret på Teknologisk Institut
Digital fabrikation åbner nye muligheder
Teknologisk Institut er allerede involveret i et stort innovationsprojekt, NEXTCON, der ser nærmere på Additive Manuafacturing – eller 3D-printteknologi. ”Det handler meget om måden, vi designer og producere betonkonstruktioner. Det er helt nye værktøjer i værktøjskassen, som ændrer den måde vi traditionelt set har tænkt udformningen af betonkonstruktioner,” siger Lars Nyholm Thrane og tilføjer, at vi er langt i forhold til at have udviklet materialerne, som kan printes og har også taget fat på opskaleringen fra kun at printe med meget cementholdig mørtel, til også at kunne printe med rigtig beton med lavere cementindhold og styre processen meget præcist. ”Printhastighed, betonens styrkeudvikling,
dysegeometri og -orientering m.m. er parametre, som påvirker slutresultatet, og noget der
skal være styr på. Projektet arbejder med de helt grundlæggende forhold omkring 3D-print med beton og er med til at skubbe State-Of-The-Art i en international kontekst. Vi kigger
også på udvikling af løsninger, der tænker armeringen ind i konstruktionerne. Vi kigger pt ind i udvælgelse af byggerier sammen med projektets bygherrer, som skal demonstrere teknologien i fuldskala - både som elementer leveret til byggepladsen og som en løsning, hvor betonen printes på stedet. Teknologien åbner for at realisere helt nye typer design, som før var vanskeligt eller helt umuligt at realisere. Der kan spares betydelige ressourcer og CO2 samtidig med, at vi på den lange bane kan komme til at kigge ind i en ny epoke for design og arkitektur af betonkonstruktioner,” forklarer han.
Grønne cementer nu og i fremtiden
Rammerne for at reducere CO2 i byggeriet fastlægges i designfasen. Flere initiativer peger på muligheden for at hente CO2-besparelser allerede i dag, blandt andet gennem større grad af differentiering i brugen af betonkvaliteter, så der undgås unødig over-performance. Men der er også mange strukturer og vaner i byggebranchen, der skal tilpasses, for at branchen bredt set skal lykkes med at høste de lavest hængende frugter i brugen af beton, mener Lars Nyholm Thrane:
”Helt aktuelt bliver det interessant at se, om efterspørgslen på FUTURECEM-cement fra Aalborg Portland stiger, efter at prisen for nylig er sat ned. Der er dog også allerede igangsat videreudvikling af nye cementtyper baseret på FUTURE CEM-teknologien, som skal komme branchen til gavn på den lidt længere bane. Teknologisk Institut er projektleder på innovations projektet, CALLISTE, der arbejder med at videreudvikle FUTURECEM-teknologien, så den anvendes til alle former for betonproduktioner, herunder også betonelementer og betonvarer, hvor der er brug for en hurtig styrkeudvikling. Desuden arbejdes med at reducere klinkerindholdet (den CO2-tunge del) med helt op til 50 procent. Resultaterne har store perspektiver ikke bare i Danmark, men også globalt. Her har vi en mulighed for at sætte Danmark i front i en international sammenhæng og påvirke.”
Bedre udnyttelse af velkendte metoder
Betonens evne til at optage CO2 er en velkendt mekanisme (karbonatisering), som foregår i al beton i kontakt med atmosfærisk luft. Men mulighederne for at accelerere og fremme CO2-optaget er slet ikke undersøgt og udviklet til bunds. Der findes virkelig en mulighed for betonbranchen til at få en større gevinst ved en dybere indsigt i disse muligheder og udnytte denne naturlige proces endnu mere. CO2-optag er også interessant i den tidlige fase af en betons hærdeproces. ”På Teknologisk Institut har vi for eksempel undersøgt, hvor meget CO2 en belægningssten i tørbeton produceret med FUTURECEM kan optage og lagre, når betonen hærdes i et CO2-beriget kammer. Resultaterne viser, at denne form for produktion kan reducere CO2-aftrykket for en belægningssten med cirka 10 procent. Det er selvfølgelig nødvendigt at teste, hvordan karbonatiseringen påvirker belægningsstenenes tekniske egenskaber. Foreløbigt tyder det dog ikke på, at det har en negativ indflydelse på styrken eller holdbarheden,” forklarer Lars Nyholm Thrane og tilføjer, at der også kan arbejdes meget med
at accelerere optaget af CO2 i vores bygninger – blandt andet gennem designs med øget overfladeareal. Her er det også væsentligt at huske på, at betonen skal være i kontakt med den omgivende luft og ikke pakkes ind i andre byggematerialer eller overfladebehandles. Endeligt er der et stort potentiale for at øge CO2-optaget ved genanvendelse af betonen, hvor det øgede overfladeareal efter nedknusning af beton udgør et stort potentiale for at optage meget CO2 på kort tid. Men det kræver en stor indsats at udvikle kost-effektive metoder til at accelerere CO2 optaget efter nedknusning og dokumentere gevinsten. Genbrug af betonkonstruktioner er også et ’hot topic’, med for eksempel genbrug af gamle betonelementer til nyt byggeri eller transformation af hele råhuse til nye anvendelser. Det vil spare både CO2 og ressourcer til fremstilling af nye betonkonstruktioner. ”Vi arbejder for eksempel med at finde løsninger på, hvordan man kan genbruge hele elementer udtaget fra eksisterende byggerier og genbruge dem 1 til 1. Vi har for eksempel testet bæreevnen af et 24 meter langt betonelement nedtaget fra IKEA i Gentofte i 2019. Forsøget gav nogle af de første danske erfaringer med bæreevnen af nedtagne betonelementer, og resultaterne viste, at betonstyrken og elementets bæreevne var over det forventede. Der er naturligvis brug for mange flere undersøgelser og indsatser, men det er et vigtigt skridt på vejen til at afdække mulighederne for direkte genbrug af betonelementer,” siger Lars Nyholm Thrane og påpeger, at det for en betonnørd er en enorm spændende tid at være en del af betonbranchen.
OM BETONCENTRET PÅ TEKNOLOGISK INSTITUT
Teknologisk Institut er et førende institut inden for forskning og teknologi. Betoncentret er et af de største centre på Teknologisk Institut og beskæftiger ca. 40 medarbejdere indenfor alle grene af betonverdenen. Betoncentret har været initiativtager til en lang række brancheprojekter gennem de seneste 25 år og er fortsat en vigtig aktør indenfor udvikling, test, dokumentation og certifiering af beton.
Læs mere på www.teknologisk.dk
