3D-printet cement skabt af kraftværkers CO2

Hver person på Jorden bruger i gennemsnit tre ton beton årligt, hvilket skaber fem procent af alle drivhusgasser.

Men hvad nu, hvis al den CO2, der kommer fra kraftværkernes afbrænding af fossile brændsler, kunne indgå direkte i produktionen af cement og efterfølgende beton? Det spørgsmål stillede en række forskere fra UCLA i Californien sig, og deres løsning er temmelig unik: Ved at kombinere CO2 med kalksten under superkritiske temperatur- og trykforhold har forskerne fremstillet et materiale, som kan 3D-printes og bruges som bygningsmateriale.

Læs også: Nu starter danske forsøg med betonprint

Procesdiagrammet viser tankerne bag fremstilling af cement fra CO2 og kalksten. Illustration: University of California, Los Angeles

Endnu er forskningen kun på prototypestadiet, hvor de enkelte delprocesser bliver testet, men forskerne håber at kunne opbygge et lukket system i forbindelse med kraftværker, hvor CO2 fra røggassen indgår direkte i en proces, hvor materialet fremstilles. Systemet kalder forskerne fra CO2NCRETE

Læs også: Smuk bog om bløde betondrømme – men uden ingeniører

Materialet er 'cement-agtigt' og kan 3D-printes direkte. Det har forskere forsøgt og på den måde fremstillet små rør-formede enheder. Men den helt store udfordring er ifølge professor Gaurav Sant fra UCLA at skabe en samlet integreret proces, hvor røggas renses, et materiale fremstilles og bygningsmateriale 3D-printes.

Læs også: Skanska kan printe betonelementer om halvandet år

Samtidig skal hele processen opskaleres, så byggematerialerne kan komme op i størrelse og ned i pris. Forskerne afslører ikke detaljer omkring, hvordan de omdanner CO2 og kalk til cement. Men i en artikel fra 2015 i tidskriftet Industrial & Engineering Chemistry bliver de første trin af processen forklaret.

Beton optager naturligt CO2

Ideen med at sende CO2 direkte ind i cement er ikke helt ny, men forskerne fra UCLA er de første, som udfører processen ved høj varme og temperatur. Virksomheden Carboncure blander traditionelt cement med kulsyreholdigt vand, når der fremstilles beton. Men her foregår det ved atmosfærisk tryk.

Spørgsmålet er dog, om CO2-optaget i beton ikke ville være sket alligevel. Den naturlige carbonisering af beton tager godt nok nogle hundrede år, og derfor påpeger fagfolk, Ingeniøren har talt med, at brugen af CO2 ved fremstilling af beton blot fremskynder optaget og dermed fjerner noget CO2 fra kredsløbet her og nu.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Set fra at klimasynspunkt, hvor vi skal nå "well-below 2 degrees" i 2050 for at undgå de værste konsekvenser af af klimaforandringerne, er det meget positivt at fremskynde optag.

Interessant hvordan processen performer i et livscyklusperspektiv.

  • 3
  • 0

Jeg forstår derfor ikke helt hvad der sker. 1. Brænding af cement og senere, langsom, carbonisering, er velkendte processer. Altså kan der skrives formler og de kan kvantificeres. (1 m3 beton svarer til ......). 2. CO2NCRETE kan beskrives tilsvarende - og fordelen dermed konkretiseres.

Som beskrevet er det kun koncepter

  • 1
  • 0

"som udfører processen ved høj varme og temperatur", nogle der kan fortælle mig hvad forskællen er imellem høj varme og temperatur. Tro måske der skulle stå tryk og temperatur. :)

  • 3
  • 0

Det er forståeligt at CaO kan reagere med H2O og blive til Ca(OH)2 og derefter optage CO2 og blive til CaCO3. Spørgsmål - hvor kommer CaO fra i første omgang? Figuren viser at det stammer fra CaCO3 ved opvarmning til 750 grader C. Det giver ingen mening for så optages der jo ikke netto noget CO2 :( Er der nogen der kan forklare....

  • 2
  • 0

Illustrationen viser det kredsløb af CO2, som Bonderøven så fint har vist og som vi kender fra folkeskolens fysikundervisning. Dog fører Bonderøven ikke skorstenen med CO2 ind i stuehuset, komprimerer og køler. I modsætning til kalkmørtel består Portland Cement af di- og tricalciumsilikater og det er derfor det også kan størkne under vand. Calcineringen, dvs omdannelsen af CaCO3 til CaO og CO2 er den kemisk set store energisluger på en cementfabrik. Der bruges der også energi på formaling af råstoffer og produkt. Hvis man kan lede røggasserne tilbage i produktet er det i sandhed revolutionerende og vil automatisk udløse Nobelprisen og det der kunne være større, f.eks. at jeg smed alle mine kemilærebøger ud.

  • 4
  • 0

Som Kaare så fint forklarer (og Jan Heisterberg også er inde på...), så har forskerne dybest set (gen)opdaget kalkmørtlen - flot!

at rigtig mange medier hopper på den - 2xflot! (de er dog undskyldt af alle buzzwords'ne - det gør det svært at opdage kernen i historien...;o) )

Jeg glæder mig til at se de opfølgende anvendelses studier, hvor jeg tipper, at de vil falde over, undskyld: kortlægge og forske sig frem til, alle de forhold, der gør, at vi IKKE bruger brændt og læsket kalk som bindemiddel i beton i dag, f.eks. en særdeles ringe modstand mod syre.

  • 1
  • 0

Procesdiagrammet beskriver den siden Romerrigets tid anvendte teknik med at afcarbonatisere kridt for efterfølgende at slemme kalken i vand, hvorefter kalken blandes med sand og grus og virker som mørtel i konstruktioner. Under udtørring trænger luftens carbondioxid ind i mørtlen og carbonatiserer kalken til kridt - et fortrinligt bindemiddel. Men altså nok ikke noget særligt revolutionerende.

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten