Toekomstig beton en baksteen hebben een negatieve CO2-footprint

De wereld van de bouwmaterialen staat aan de vooravond van een grote transitie: van één van de grootste mondiale uitstoters van CO₂ gaan we naar een situatie waarin beton en baksteen netto CO₂ gaan opslaan. Hiermee wordt duurzaam bouwen mogelijk.

De prijs van CO₂-emissies

Om de Parijs-doelstellingen voor maximaal 1,5 graden opwarming te realiseren, is het streven naar emissiereductie niet voldoende en zal netto CO₂ moeten worden verwijderd uit de atmosfeer. Beton en bakstenen zijn twee veelgebruikte bouwmaterialen met een hoge CO₂-uitstoot. Beton is een mengsel van cement, zand, grind en water en is een van de meest gebruikte bouwmaterialen ter wereld, maar heeft ook één van de hoogste CO₂-uitstoot getallen van alle bouwmaterialen. De productie van cement, een belangrijk onderdeel van beton, is verantwoordelijk voor ongeveer 8% van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Bij een CO₂-prijs van 100 euro/ton vertegenwoordigt dit een waarde van circa 400 miljard euro per jaar!

Alternatieven voor traditioneel beton

Er zijn verschillende routes denkbaar voor het verlagen van de CO₂-footprint van beton en stenen, wat uiteindelijk zelfs kan leiden tot een negatieve footprint. Hergebruik en recycling van materialen kan bijdragen aan een verlaging van de CO₂-footprint, bijvoorbeeld door het gebruik van gerecycled beton, zoals dat kan worden verkregen uit sloopafval en restbeton. Daarnaast is het gebruik van geopolymeren een alternatief voor traditioneel Portland cement, dat verantwoordelijk is voor een groot deel van de CO₂-uitstoot van de betonindustrie. Geopolymeerbeton wordt geproduceerd door middel van een chemische reactie tussen een bindmiddel en een vulmiddel. Het bindmiddel is meestal afkomstig van industriële bijproducten, zoals vliegas of slakken, die anders zouden worden gestort op stortplaatsen. Het vulmiddel kan bestaan uit materialen zoals zand, grind of gerecycled glas. Geopolymeer beton heeft een veel lagere CO₂-uitstoot dan traditioneel beton omdat er geen cement nodig is tijdens de productie. Er wordt ook gewerkt aan de ontwikkeling van koolstof negatieve materialen, zoals beton dat CO₂ opneemt en omzet in mineralen. Deze materialen verlagen niet alleen de CO₂-uitstoot bij de productie van beton, maar halen zelfs netto CO₂ uit de lucht. Er zijn een aantal routes in ontwikkeling die hier invulling aan geven. Cruciaal voor al deze routes is het gebruik van een relatief geconcentreerde stroom CO₂. In het geval van “verdunde” CO₂-stromen (met minder dan 10% CO₂) zal met een slimme afvangtechnologie voor een hogere concentratie gezorgd moeten worden. Dat is zeker het geval wanneer CO₂ uit de atmosfeer moet worden gewonnen. Zelfs hiervoor zijn op dit moment de eerste (semi-) commerciële installaties beschikbaar aan het komen.

Acceptatie van nieuwe bouwmaterialen

Een voorbeeld van een materiaal met een lage (en potentieel negatieve) CO₂-footprint is Carbstone. Dit materiaal is in de afgelopen 10 jaar ontwikkeld door Vito (Vlaams onderzoeksinstituut) in samenwerking met Orbix (bouwmaterialenproducent). Carbstone is een cementvrij betonmengsel dat in plaats daarvan gebruikmaakt van industriële bijproducten, zoals vliegas en staalslakken, die anders zouden worden gestort als afval. Op dit moment wordt Carbstone op bescheiden schaal geproduceerd: de capaciteit bedraagt nu 15.000 ton/jaar, maar dit zou snel opgeschaald kunnen worden wanneer de markt goed in beweging komt. Momenteel is Carbstone nog een relatief nieuw materiaal in de bouwsector, en daarmee nog niet wijdverspreid in gebruik. Er zijn echter al enkele bouwprojecten die gebruikmaken van dit materiaal, zoals de bouw van een appartementencomplex in Kopenhagen. Dit materiaal lijkt ook voor renovaties een zeer bruikbaar materiaal. Het wordt nu bijvoorbeeld al gebruikt voor de renovatie van een kantoorgebouw in Mechelen.