Aarhus-forskere vil gøre cement mere klimavenlig

Cementproduktion belaster klimaet med meget CO2. Forskere mener, at de kan mindske problemet.

Jørgen Skibsted (th) og ph.d.-studerende Kasper Enemark-Rasmussen (tv) producerer selv cement i små mængder i laboratoriet på Aarhus Universitet. Senere på året skal de teste lermineralet på cementfabrikken Aalborg Portland. (Foto: Foto: Lars Kruse- AU Kommunikation © Aarhus Universitet)

Når man producerer beton, skal man bruge cement. Desværre udleder produktionen af cement meget af drivhusgassen CO2, blandt andet på grund af, at man bruger kridt til fremstilling af cementen.

Nu mener forskere på Aarhus Universitet, at de har fundet et lermineral, der kan erstatte dele af cementen og mindske CO2-udledningen med cirka 30 procent.

Forskerne er så sikre på kvaliteten, at den skal afprøves, i det man kalder for et storskala-forsøg senere i år på cementfabrikken Aalborg Portland.

Miljøvenlig, holdbar og billig

I 2012 blev der på verdensplan produceret cirka 3,6 milliarder tons cement.

Derfor forsøger man verden over at finde frem til en mere miljøvenlig cement, der samtidig er holdbar og holder prisen.

Forskerne på Institut for Kemi og på det interdisciplinære forskningscenter iNANO ved Aarhus Universitet har fundet ud af, hvad der sker med de varmebehandlede lermineraler, når cement reagerer med vand.

Frigiver ikke CO2 under opvarmning

Ud fra den viden har de fundet frem til vidundermineralet montmorillonit, der kommer fra lerarten bentonit, og som findes i rige mængder i store dele af verden, skriver det naturvidenskabelige nyhedsbrev fra Aarhus Universitet, Rømer.

Det smarte er, at montomorillonit kun skal varmes op til 800 grader C for at få de rette egenskaber. Det vil sige til lidt over halvdelen af, hvad kridt og sand i cement skal opvarmes til.

Og det frigiver ikke CO2 under processen.

Andre materialer der kan gøre det samme

CO2-udledningen fra cement svarer til fem procent af den samlede menneskeskabte CO2-udledning, der omregnet med brugen af det nye mineral svarer til to procent.

- Når vi taler om en CO2-reduktion på verdensplan med to procent i forhold til cement, forudsætter det naturligvis, at man implementerer den nye måde at lave cement på på verdensplan, siger projektleder ved Aarhus Universitet Jørgen Skibsted til dr.dk/viden.

Men det kan være andre produkter, der kan føre til samme CO2-reduktion, siger han. Og dem ved forskerne også, hvordan de skal kigge efter.

Den molekylære hemmelighed

Forskerne har benyttet NMR-spektroskopi (Nuclear Magnetic Resonance - kernemagnetisk resonans) til at undersøge mineralerne molekylært.

På den måde har de fundet ud af, hvad der sker, når man varmer lermineralet op, så det reagerer optimalt.

- Vi ved nu, hvad der skal til på det strukturelle plan, for at man kan opnå en høj reaktivitet for mineralet montomorillonit. Og det kan vi overføre til andre mineraler, siger Jørgen Skibsted.

Der mangler stadig en del forskning

Der er dog lidt vej endnu forskningsmæssigt, for det er svært at styre de kemiske reaktioner under opvarmningen af lermineralet montomorillonit.

Samtidigt svinger sammensætningen af mineralet rundt om på Jorden, og det kan være forurenet af andre mineraler.

Derfor skal forskerne nu undersøge, hvordan det reagerer ved forskellige kemiske sammensætninger.

Forskningsprojektet hedder LowE-CEM, og varer frem til 2017 med støtte fra Det Strategiske Forskningsråd. Udover Aarhus Universitet deltager Aalborg Universitet, Aalborg Portland A/S, FLSmidth A/S, Norges teknisk-naturvidenskabelige universitet i Trondheim og EMPA i Schweiz i projektet.

Facebook
Twitter