Betong – ett av världens äldsta byggnadsmaterial – har använts av alla civilisationer sedan antikens Rom, och är ett fundamentalt material även i den moderna byggbranschen. Många experter menar att betong är det näst mest använda materialet på jorden, efter vatten.
”Betong har en rad egenskaper som verkligen är anmärkningsvärda”, säger doktor Emanuela Del Gado, som är professor vid Georgetown University och forskar i komplexa material som betong med hjälp av en kombination av statistisk mekanik och datormodellering. ”Tänk att bara ta ett pulver och blanda det med vatten, och så förvandlas det, i rumstemperatur, till någonting med samma konsistens som sten. Efter bara några timmar håller det att gå på.”
Betongens materialegenskaper gör det inte bara praktiskt att använda utan även grundläggande för moderna byggmetoder. ”Även om det blir väldigt kompakt”, säger Emanuela, ”så behåller det ändå ett nätverk av mycket fina porer i olika storlekar. Dessa porer är väldigt viktiga vid installationer, termisk och akustisk isolering och motståndskraft mot den omgivande miljön.” Det är de här egenskaperna som gör materialet så viktigt vid planering och uppförande av de flesta byggnader.
Betongens koldioxidavtryck
Men att betong är så vanligt förekommande medför tyvärr miljökostnader. Betong orsakar en stor del av de höga koldioxidnivåerna i atmosfären och bidrar enligt en del med uppskattningsvis hela 8 % av de mänskligt betingade koldioxidutsläppen i hela världen. ”Betong är inte nödvändigtvis så dåligt när det gäller koldioxidproduktion”, säger Emanuela. ”Problemet är att vi använder så mycket av det.”
Vid framställning av cementmjöl, som blandas med mald kalksten och vatten för att tillverka betong, skapas koldioxidutsläpp vid varje steg i tillverkningen. ”Vid tillverkning av cementklinker, som är den främsta beståndsdelen i cement, måste kalksten hettas upp till mycket höga temperaturer i cementugnen”, säger en talesperson för det schweiziska multinationella byggmaterialföretaget LafargeHolcim Ltd. ”Detta gör att kalkstenen kalcineras, och det är denna kemiska reaktion som står för 60 % av koldioxidutsläppen vid vanlig klinkertillverkning. Fossila bränslen som används för att värma upp ugnen ger också koldioxidutsläpp.”
Emanuela säger att en del av de koldioxidutsläpp som är kopplade till betongtillverkning uppstår genom andra faktorer, exempelvis det fossila bränsle som krävs för att transportera materialet till byggplatser världen över, liksom den höga energiåtgången vid industriell betongtillverkning. ”I runda tal motsvarar ett ton cement ett ton koldioxid”, säger Emanuela. ”Och vi använder flera miljarder ton betong varje år.”
LafargeHolcim har varit inriktat på att motverka miljöproblemen i samband med betongtillverkning ända sedan 1990. Företaget anser sig med stolthet vara en av de mest koldioxideffektiva tillverkarna på marknaden.
”Vi minskar kontinuerligt vårt koldioxidavtryck genom att minska andelen klinker till cement, och konsumera mindre energi per ton produkt genom att använda alternativa bränslen och effektivisera våra processer”, säger talespersonen för LafargeHolcim, och tillägger att företaget koncentrerar en stor del av sin forskning och utveckling på att skapa lösningar för minskade koldioxidutsläpp vid varje steg i betongframställningen.
Ett av de nyare resultaten av denna ansträngning är ett samarbete med Solidia Technologies. Tanken är att skapa något som talespersonen beskriver som ”ett nytt bindemedel som framställs vid lägre temperaturer och genom en annan kemisk reaktion som genererar 30 % mindre koldioxid än vanlig Portland-cement.” Talespersonen fortsätter: ”Solidia-cement härdas genom tillsättning och absorbering av koldioxid i en patenterad härdningsprocess som minskar det totala koldioxidavtrycket med över 70 %.
En komplex lösning
För Emanuela innebär Solidia, liksom andra liknande, materialorienterade lösningar på problemet med betong och koldioxidproduktion, ett steg i rätt riktning. ”Idén att bygga med cement som kan absorbera och lagra koldioxid när det hårdnar är intressant”, säger Emanuela. ”Det visar att människor funderar över hur man ska kompensera att man använder ett material som påverkar miljön. Jag tycker att det är en intressant lösning.”
Om branschen verkligen är villig att satsa på att minska koldioxidutsläppen från betongtillverkning måste det enligt Emanuela till ännu större förändringar, både på lagstiftningsnivå och genom att samhället ändrar sin syn på hur branschen ska bemöta frågor om säkerhet och hållbarhet.
”Om man vill lösa det här problemet är det inte en enda lösning som gäller”, säger hon. ”Det behövs mer forskning om vilka lösningar som finns. Det är detta som jag sysslar med – det här är mitt sätt att försöka hantera problemet. Men det har blivit mycket tydligt att vi måste kombinera det här med politiska åtgärder som koldioxidskatter och ändrade byggregler.”
Talespersonen för LafargeHolcim tillägger att det faktum att man uppmärksammar betongens koldioxidutsläpp har effekter som sträcker sig mycket längre än till själva tillverkningsprocessens miljöpåverkan. ”Genom att använda betong med mindre koldioxid bidrar man till att minska koldioxidutsläppen för hela värdekedjan inom byggande”, säger talespersonen. ”Det kan innebära en enorm skillnad, eftersom det finns rapporter som visar att 40 % av de globala koldioxidutsläppen kommer från byggsektorn.”
Att kombinera nya tekniker med ett fokus på att skapa ett starkt regelverk för innovation tycks vara nyckeln till att minska koldioxideffekterna av en av världens äldsta och mest effektiva byggtekniker.
