CO2-avledet betong kan bygge en netto-negativ fremtid

I en verden med en voksende befolkning og en raskt ekspanderende byggesektor, hvordan forhindrer vi at boligbygging skader klimaet vårt? Betong er det nest mest brukte materialet på jorden, men dens nøkkelingrediens, sement, er ansvarlig for 7 % av de globale menneskeskapte CO2-utslippene. Svaret kan komme fra tynn luft - CO2-avledede byggematerialer - skriver Eve Pope, teknologianalytiker hos IDTechEx

Den nye IDTechEx-rapporten "Carbon Dioxide Utilization 2024-2044: Technologies, Market Forecasts, and Players" utforsker mange måter å verdsette fanget karbondioksid for å lage nyttige produkter. Blant disse viste CO2-avledede byggematerialer spesielt lovende på grunn av ytelsesforbedringer og kostnadskonkurranseevne, samt bærekraftsfordeler. IDTechEx anslår at over 170 millioner tonn CO2 vil bli brukt i byggematerialer innen 2044.

Karbondioksid kan utnyttes i betongproduksjon på tre ulike måter: injeksjon av CO2 ved herding av prefabrikkert betong, injeksjon av CO2 ved blanding av ferdigbetong, og dannelse av karbonattilslag/tilsetningsstoffer.

Stadier av betongproduksjon med muligheter for utnyttelse (CO2U) og karbonfangst (CC). Kilde: IDTechEx

I motsetning til noen andre karbondioksidutnyttelsesveier, for eksempel konvertering til e-drivstoff, som krever store mengder energi og grønt hydrogen (ofte uoverkommelig dyrt), er den grunnleggende mineraliseringskjemien som ligger til grunn for opptak av CO2 under betongproduksjon termodynamisk favorisert og mindre energi -intensiv fordi det dannes stabile metallkarbonater. Disse karbonatene representerer effektivt permanent binding av CO2, så CO2-avledede byggematerialer dobler opp som samtidig karbondioksidutnyttelse og karbondioksidlagring. Prosessen er kompatibel med mange forskjellige CO2-kilder.

Valorisering av avfall

I tillegg til avfall av CO2, kan faste avfallsstrømmer også omdannes til ny betong ved å bruke CO2-mineraliseringskjemi for å danne karbonater. For eksempel inkluderer CO2-avledede betongaktører det sveitsiske selskapet neustark, som bruker reaksjonen av CO2 med revet betong til å lagre karbondioksid og produsere betongtilslag. En annen aggregatprodusent, UK-basert OCO Technology, bruker i stedet CO2 og avfallsmaterialer fra industrielle termiske prosesser. I mellomtiden har byggematerialegiganten Heidelberg Materials pågående forskning og utvikling innen resirkulering av betong ved å bruke CO2 for å danne en sementerstatning. Stålslagg blir undersøkt av selskaper inkludert Carbonaide og CarbiCrete som en sementerstatning under CO2-støttet herding. Ytterligere inntekter kan genereres gjennom avfallsgebyrer, med noen CO2-avledede betongaktører som rapporterer å allerede ha oppnådd prisparitet med etablerte operatører.

Akselererende adopsjon

Betongproduksjon er typisk lavmargin, og viljen til å betale en grønn premie er lav. Derfor vil utbredt bruk av CO2-avledet betong stole på aktører innen CO2-utnyttelsesteknologi, og skaper enkle å ta i bruk løsninger som er minimalt forstyrrende for eksisterende produksjonsprosesser. Innen CO2-støttet herding har noen aktører målrettet ettermonterbare herdekamre. Andre steder kommersialiseres også plug-and-play og mobile enhetsløsninger.

Annonse

I 2023 ble det lansert flere ASTM-standarder rundt CO2-støttet herding, noe som forbedret tilliten til sikkerheten og kvaliteten til CO2-avledet prefabrikert betong. Mens mange CO2-avledede byggematerialer ennå ikke har oppnådd prisparitet med konvensjonell betong, er noen kunder villige til å betale en premie på grunn av forbedret ytelse (som høyere styrke og forbedret estetikk).

Går utover netto null

Direkte opptak av CO2 i betong kan være en netto-null prosess hvis karbondioksidet er hentet fra en fossil punktkilde (som et kullkraftverk) eller en netto-negativ prosess hvis biogen eller direkte luftfanget CO2 brukes. I 2023 lagret et samarbeid mellom direkte luftfangst (DAC) selskapet Heirloom og CO2-avledet betongaktør CarbonCure CO2 fanget fra omgivelsesluften til betong for første gang.

Men er CO2-avledet betong fortsatt netto-negativ når man vurderer CO2 som frigjøres under sementproduksjon? Dannelsen av metallkarbonater under CO2-mineralisering kan øke betongstyrken og redusere mengden sement som trengs. Alternativt kan noen karbonattilsetningsstoffer fungere som supplerende sementholdige materialer og erstatte sement. Derfor kan flere ifølge IDTechEx sin analyse av aktører produsere karbonnegative betongprodukter. Den permanente lagringen av CO2 i betong gjør det mulig for aktører å selge høyverdi karbondioksidfjerningskreditter på det frivillige karbonmarkedet.

Karbonfotavtrykkdata fra 12 CO2-avledede betongaktører. Kilde: IDTechEx

Veien forover

Selv om produksjonen av CO2-avledet betong er dyrere enn konvensjonell betong, kan inntekter genereres gjennom avfallsavgifter og karbonkredittsalg, med noen aktører som allerede rapporterer for å oppnå prisparitet. I fremtiden vil sterkere regulatorisk støtte (for eksempel økt karbonprising) akselerere opptaket ytterligere, med IDTechEx prognoser over 170 millioner tonn fanget CO2 vil bli brukt i byggematerialer innen 2044. Med karbonfangstløsninger for sementovner som fortsetter å utvikle seg, CO2 kan hentes fra sementproduksjon, og skape en sirkulær løsning.

For å finne ut mer om den nye IDTechEx-rapporten "Carbon Dioxide Utilization 2024-2044: Technologies, Market Forecasts, and Players", inkludert nedlastbare eksempelsider, vennligst besøk www.IDTechEx.com/CO2U.

For mer informasjon om IDTechExs CCUS (karbonfangst, utnyttelse og lagring) markedsundersøkelsesportefølje, se IDTechEx "Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) Markets 2023-2043" og "Carbon Dioxide Removal (CDR) Markets 2023 -2040: Teknologier, spillere og prognoser” rapporterer.

Om IDTechEx

IDTechEx guider dine strategiske forretningsbeslutninger gjennom sine produkter for forskning, abonnement og konsulenttjenester, og hjelper deg med å tjene på ny teknologi. For mer informasjon, kontakt [e-postbeskyttet] eller besøk www.IDTechEx.com.

Del denne artikkelen: