Tillverkningen av cement står för åtta procent av världens utsläpp av växthusgaser. I Sverige ligger cementindustrin på andra plats som största utsläppare, strax efter stålindustrin.
Klassisk cement, så kallad portlandcement, består av kalksten, sand och lera som hettas upp och blandas i höga temperaturer. Och det är här de stora utsläppen sker.
— Ett kilo koldioxid släpps ut för varje kilo cement som tillverkas idag, säger Yet-Ming Chiang, en av forskarna bakom studien.
Efterfrågan på cement ökar
I nuläget är cement också väldigt billigt att producera, i snitt en krona per kilo, och efterfrågan ökar.
— Globalt förväntas antalet byggnader ha fördubblats till år 2060. Det motsvarar att man bygger ett nytt New York var 30:e dag, säger Yet-Ming Chiang.
Ungefär hälften av koldioxidutsläppen kommer från själva kalkstenen när den upphettas. Den andra hälften från anläggningarna, som oftast drivs med kol.
Renare metod
Den nya metoden blandar cementen på elektrokemiskt vis. Genom att lösa upp mald kalksten i syra, får man ren koldioxid vid den ena elektroden. Och vid den andra elektroden skapas en produkt som kallas “släckt kalk”, som kan göras om till cement.
I processen får man ren koldioxid i ett slutet system som lättare kan fångas upp och lagras med CCS-teknik (att avskilja och rena koldioxid för att sedan pumpa ner det i berggrunden).
Eftersom man får ren koldioxid kan den också användas inom andra kemiska industrier, till exempel som kolsyra via läsktillverkning.
Vill bli klimatneutrala
Forskarna på MIT kollar nu på hur man kan få hela förloppet mer cirkulärt. De vill använda restgaserna syre och väte som också produceras i processen och sammanföra dem i en så kallad bränslecell.
Om det lyckas skulle bränslecellen kunna driva hela processen, och det enda utsläppet skulle i såna fall vara vatten.
Till år 2045 ska all cement- och betongtillverkning i Sverige bli klimatneutral, enligt branschorganisationen Svensk Betong. Och det ska finnas klimatneutrala produkter på marknaden redan 2030. Men för att företagen ska satsa på CCS-tekniken måste det blir dyrare att släppa ut koldioxid, menar skeptiker.
Än så länge är elektrolysmetoden bara testad i labbmiljö och behöver skalas upp för att få ett genomslag, säger forskarna till studien i en intervju på MIT:s hemsida.
Har den här nya forskningen någon roll att spela för Cementa?
— Vi har haft med elektrolys som en tänkbar teknik i den förstudie vi gjort. Vi har bedömt tekniken som intressant men att den har en bit kvar innan man kan starta i större skala, säger Arvid Stjernberg, teknisk direktör på Heidelberg Cement, som driver Cementa.
Vilken teknik kommer ni satsa på?
— Vårt huvudfokus i Sverige och Norge ligger på CCS-projektet som vi driver i norska Brevik, och på forskningsområdet vill vi bidra till att öka kunskapen kring möjligheter med avskiljning av koldioxid genom uppvärmning med el med hjälp av plasmabrännare samt värmeelement, och att se hur dessa tekniker kan kombineras med våra befintliga processer, säger Arvid Stjernberg.
Studien är publicerad i PNAS.