Zöld konstrukció: A beton szénlábnyomának rögzítése

A beton az egyik legszennyezőbb termék, amit használunk. Nem csak a környezetre káros, hanem a klímára is. Megoldás kell.

A cement- és betonipar az egyik leginkább elhanyagolt terület az éghajlatváltozás elleni küzdelemben. A globális szén-dioxid-kibocsátás mintegy 8%-áért felelős, ami több mint kétszerese a repülésből vagy hajózásból származónak.

Egyik legnagyobb klímaváltozásokozó: a beton

A víz után ez a legszélesebb körben használt anyag a bolygón, a modern városok nélkülözhetetlen összetevője, és – attól függően, hogy hol élsz – minden ebből áll. A fejed feletti tetőtől a gátakon át a hidakig, amelyek az alapvető infrastruktúrát alkotják. A beton, egy csodaanyag, amely forradalmasította az építkezést és emelte az életszínvonalat szerte a világon. Ugyanakkor a globális felmelegedés egyik legerősebb mozgatórugója.

A cementipar felelős a globális szén-dioxid-kibocsátás mintegy 8%-áért, ami több mint kétszerese a repülésből vagy hajózásból származónak. Ha ez egy ország lenne, éves szennyezettségét csak az Egyesült Államok és Kína tetézi.

Ennek ellenére évente több mint 4 milliárd tonna cementet állítanak elő házak, autópályák, árvízvédelem és egyebek építéséhez. Használata várhatóan tovább fog növekedni, ahogy a szegényebb országok lakossága városokba költözik, és olyan színvonalú lakhatást és infrastruktúrát követelnek meg, amelyet a világ gazdagabb részein már régóta élveznek. Kína, amely a világ cementjének több mint felét állítja elő, 2011 és 2013 között mindössze néhány év alatt több betont öntött, mint az Egyesült Államok a 20. század egészében.

„Az alapvető kihívás az, hogy (a beton – a szerk.) hihetetlen szén-dioxid-kibocsátású, ez határozottan probléma, de valószínűleg továbbra is többet fogunk belőle használni” – mondta Johanna Lehne, a brüsszeli E3G éghajlati agytröszt ipari folyamatok dekarbonizálásával foglalkozó szakértője.

Miért nem létezik klímabarát beton?

A betonnak egyszerű receptje van. Az adalékanyagként ismert olcsó kőzetek – jellemzően finom homok és kavics – cementtel és vízzel összekeverésével készül. Ez utóbbi kettő összekeverve kötőanyagot képez, amely szorosan összeragasztja az összetevőket.

A cement előállítása teszi a betont annyira piszkossá. A gyártók fosszilis tüzelőanyagokat égetnek el, hogy a forgó kemencéket 1400 Celsius-fok feletti hőmérsékletre hevítsék egy olyan folyamat részeként, amely során a mészköveket és agyagokat (klinker) kevernek össze. A mészkő lebontásának kémiai reakciója az, amelyik a CO2 nagy részét felszabadítja.

De mivel ez a folyamat a cementgyártás szerves része, nincs nyilvánvaló technológia a betonból származó kibocsátások kiküszöbölésére. Ellentétben például cement és a beton gyártásához szükséges energiaforrással vagy közlekedési járművekkel. A betoniparból hiányoznak a szélturbinák vagy az elektromos autók megfelelői.

Hogyan tisztítsuk meg a cementipart?

2021 októberében a Global Cement and Concrete Association (egy lobbicsoport, amelynek tagjai a Kínán kívüli cementgyártás 80%-át képviselik) kiadott egy ütemtervet az ipar 2050-ig történő teljes szén-dioxid-mentesítésére. A tervezett megtakarítások mintegy 40%-a nagyjából a cement- és betongyártás hatékonyabbá tételét célzó változtatásokkal jár. Ez magában foglalja a kemencék fűtését is fosszilis tüzelőanyagok felhasználása nélkül – esetleg hulladékégetőkben elégetik a szemetet –, vagy a klinker egy részét acél- és szénüzemekből származó hulladékkal helyettesítik.

A kibocsátáscsökkentések csaknem egynegyede a hatékonyabb épületek tervezéséből és élettartamuk meghosszabbításából származik – olyan folyamatok, amelyek felett az iparnak alig van hatalma. Ez azt jelentheti, hogy az építészek és mérnökök utólag beépítik a régi épületeket ahelyett, hogy lebontanák őket, és újakat terveznének, hogy hosszabb ideig tartsanak.

A megtakarítás utolsó – és legspekulatívabb – harmada a szén-dioxid felszabadulása utáni leválasztásából származik.

A szén-dioxid-leválasztási technológia a szürke betont zölddé változtathatja?

Noha létezik a szén-dioxid megkötésére szolgáló technológia, ez drága, és még nem tesztelték nagymértékben. Továbbá a cementiparban a fejlesztése még mindig a kezdeti szakaszban van. Ez azt jelenti, hogy az iparági tervek sarokköve egy olyan technológián nyugszik, amely még nem áll készen a probléma megoldására.

„A következő 10 évben ezt a technológiát éretté kell tennünk – és bizonyítanunk kell a technológia ipari és kereskedelmi skálázhatóságát” – mondta Thomas Guillot, a GCCA vezérigazgatója, aki arra buzdította a döntéshozókat és a befektetőket, hogy koordinálják az iparág technológia fejlesztését. „Ez nem olyan egyszerű dolog.”

2030-ra a GCCA – amely a helyi önkormányzatoktól, a beton kínálat nyújtóitól és más szereplőktől kért segítséget – 10 cementgyárban szeretné ipari méretekben alkalmazni a szén-dioxid-leválasztási technológiát. Ezek közül az elsőt a német Heidelberg Cement betongyártó építi Norvégiában, ahol azt reméli, hogy az üzemben kibocsátott CO2 felét beszívja és véglegesen tárolja. A GCCA ütemterve 29 szén-dioxid-leválasztási projektet sorol fel a különböző fejlesztési szakaszokban a cementgyárakban világszerte.

Míg az elemzők dicsérték az ütemtervet a reális, 2050-re kitűzött célok miatt, bírálták a kibocsátáscsökkentésre vonatkozó homályos rövid távú kötelezettségvállalásokat is. A GCCA-tagok még nem tettek részletes kötelezettségvállalásokat arról, hogyan csökkentik a szennyezést ebben az évtizedben. Ez még az év folyamán megtörténik – mondta Guillot. „Amit tenni akarunk az az, hogy valóban beszélni akarunk erről, és a kötelezettségvállalásokat tettekké, a globális víziókat helyi követelményekké alakítjuk át.”

Jövőbeli megoldások

Vannak kisebb léptékű megoldások, amelyek az ígéret korai jeleit mutatják. Svédországban a Vattenfall energiavállalat kísérleti tanulmánya kimutatta, hogy a cement technikailag előállítható elektromos áramból fosszilis tüzelőanyagok nélkül. Más kutatók azt vizsgálják, hogyan lehetne CO2-t befecskendezni zúzott betonba, és újra felhasználni adalékanyagként. Franciaországban egy cég sikeresen alakította át a cement-bypass port könnyű adalékanyaggá a helyszínen elkülönített CO2 felhasználásával.

A szén megkötésének költsége továbbra is nagy akadályt jelent a cementgyártók számára – mondta Maarten van Roon, a technológia mögött álló Carbon8 Systems kereskedelmi igazgatója. Azáltal, hogy a hulladékot hasznosíthatóvá alakítjuk, ahelyett, hogy a lerakásért fizetnénk, „segítünk eltávolítani a költségeket az ellátási láncból, és ez pedig segít igazolni az innováció helyben való elhelyezésének költségeit”.

A beton szénlábnyoma is csökkenthető, ha fenntartható forrásból származó faanyagot használnak az építőiparban. De a beton fával való helyettesítése óriási nyomást gyakorolna a bolygó sújtotta erdeire.

„A legtöbb ember azt gondolja, hogy a beton óriási hatással van a környezetre, és igazuk van” – mondta Jorge de Brito, a portugáliai lisszaboni egyetem építőmérnök-professzora, aki egy tanulmányt tett közzé a zöldbeton alternatíváiról, „mert ez a leggyakrabban használt anyag.”

Forrás: DW; Kép: Recharge News

› friss

HIRDETÉS

spot_imgspot_imgspot_imgspot_img