FRA FORSKNING

Sementfabrikker kan stagge verdens plastforsøpling og kutte forbruket av kull

Norske forskere tror plastsøppel kan brukes som brensel i sementfabrikker i Asia. Hvis det fungerer, kan det være løsningen på to av klodens største miljøproblemer: plast i havet og høyt forbruk av kull.

Avfallsfyllingen Nakon Nayok i Thailand inneholder 42 prosent  plast; 2500 avfallsfyllinger i Thailand inneholder til sammen 190 millioner tonn akkumulert plastavfall.
Avfallsfyllingen Nakon Nayok i Thailand inneholder 42 prosent plast; 2500 avfallsfyllinger i Thailand inneholder til sammen 190 millioner tonn akkumulert plastavfall. Foto: SINTEF
Ida Rambæk, Gemini.no
19. apr. 2020 - 17:54

Håp i krisen. Overfylte søppeldynger i Asia kan vise seg å være en gullgruve for den lokale sementindustrien. Det mener forskere fra SINTEF, som har gode erfaringer med samme idé i Kina.

Vis mer

Plast er laget av fossilt brennstoff, og inneholder mer energi enn kull. Ved å erstatte noe av kullforbruket i industrien med ikke-gjenvinnbar plast, løser man to problemer. Plasten ender ikke opp på søppelfyllinger, eller i havet, og samtidig reduseres forbruket av kull og dermed CO2-utslippene; En vinn-vinn-mulighet!

Kina satser nå stort på å bruke plastavfall som brensel i sementindustrien, og det var norske forskere som først satte dem på ideen. Med prosjektet OPTOCE (Ocean Plastic Turned into an Opportunity in Circular Economy) skal flere asiatiske land få hjelp til å bli kvitt søppelfyllingene og samtidig få ned kullforbruket.

Plast fra halvparten av verdens befolkning

Kina, India, Thailand, Vietnam og Myanmar huser til sammen tre milliarder mennesker, omtrent halvparten av verdens befolkning. Mesteparten av plasten og plastavfallet i verden stammer også herfra. Kina alene står for nesten en tredel av verdens plastproduksjon.

I tillegg til plasten de bruker selv, mottar landene også store mengder plastsøppel fra Europa. Plast som samles inn i Norge, blir sendt til Tyskland, og det som ikke kan resirkuleres, det vil si det aller meste, blir ofte eksportert videre til Asia. For dessverre er det kun en liten andel av plastsøppelet vårt som kan gjenbrukes. Det kan være fordi plasten er resirkulert flere ganger allerede, eller den inneholder tilsetningsstoffer som gjør den uegnet, slik at det vil kreve mer energi å resirkulere enn det man vinner på gjenbruket. Da ender den opp som søppel.

Oversvømmes av plastsøppel

Levestandarden og forbruket i de fem asiatiske landene har økt raskt de siste årene, men avfallshåndteringen har ikke fulgt med. De klarer ikke å kvitte seg med søppelet sitt. Avfallet samles på store søppeldynger, og mye ender opp i havet, hvor plasten kan gjøre stor skade.

– Når plasten til slutt ender opp som mikroplast i havet, er den vanskelig å fjerne, derfor er den beste strategien å hindre at den havner der i utgangspunktet.

Det sier sjefforsker Kåre Helge Karstensen i SINTEF, som leder OPTOCE. Målet med prosjektet er nettopp å hjelpe myndighetene i Asia med å rydde bort søppeldyngene, før avfallet ender opp i havet.

Så hvor skal de gjøre av all den uresirkulerbare plasten? Kan den likevel brukes til noe nyttig? Her kommer sementindustrien inn i bildet: De samme landene som slipper ut mest plast til havet, står også for to tredeler av verdens sementproduksjon. 58 prosent av all sement lages i Kina.

– Vi kan bare håndtere plastproblemet om vi tar hensyn til kjemikaliene i plasten og tar oss av dem på forsvarlig vis. Det sier NTNU-professor Martin Wagner. Her er en liten bit av søppelhåndteringsanlegget Thilafushi på Maldivene.
Les også

Har funnet 16.000 kjemikalier i plast – forskerne har fire råd

En halv milliard tonn kull

Sement produseres ved at kalkstein varmes opp til den blir flytende (kalsinering). Det skjer i store ovner ved 1450 grader celsius, noe som krever enorme mengder brensel, i hovedsak kull. Sementfabrikker verden over brenner opp en halv milliard tonn kull i året.

Det gjør industrien til en klimaversting, med store CO2-utslipp, både fra kullbrenningen og fra kalsineringen.

Hvis noe av kullet erstattes med ikke-gjenvinnbar plast, oppnår man dobbel gevinst. Man blir kvitt søppelfyllingene og redusererer samtidig utslippene av CO2.

Reduserte kullforbruket drastisk

Å bruke avfall som brensel i sementproduksjon er imidlertid ingen ny idé. Det var under oljekrisa i 1973 at sementprodusenter i USA så seg om etter alternative energikilder, og fant ut at avfall kunne erstatte mye av det fossile brennstoffet.

Norcems sementfabrikk i Brevik begynte å bruke avfall som brensel på 1980-tallet. SINTEF og Kåre Helge Karstensen var da med som forskningspartner fra start, og siden har Karstensen, som er utdannet kjemiker, jobbet for å bringe konseptet ut til sementindustrien i hele verden.

I dag er det vanlig praksis i Europa å bruke avfall som brensel i sementproduksjon. Fabrikken i Brevik erstatter 75% av kullforbruket med avfall, og behandler dermed 150 000 tonn avfall i året, også plast. Målet er å kutte ut kull helt.

Resultat av årelangt samarbeid

Da Utenriksdepartementet i 2018 fikk i oppdrag av regjeringen å opprette et bistandsprogram for å hindre plastforsøpling av havet, kontaktet de SINTEF og Karstensen.

Siden 2005 har han jobbet med avfallsbehandling i Kina, og han var den som introduserte ideen med å bruke avfall som energikilde til myndighetene der.

Vis mer

– Da var denne tankegangen helt ukjent i Kina. Myndighetene var skeptiske, men samtidig interesserte i konseptet, sier Karstensen. SINTEF tok rollen som tilrettelegger og problemløser, for å få til samarbeid mellom lokal industri og myndigheter. Industrien vil jo i utgangspunktet ikke dele forretningshemmeligheter med konkurrentene. Men gjennom årelangt samarbeid opparbeidet vi en stor tillit i industrien, og fikk dem med på å utvikle og dele konsepter som kunne være lønnsomme for alle.

Bruk av avfall som brensel har blitt viktig for avfallshåndteringen i Kina, og industrien har sett den økonomiske gevinsten.

– De har økt avfallsbehandlingskapasiteten, redusert kullforbruket, og å bruke avfallet som energikilde er nå en av hovedstrategiene i kinesisk avfallsbehandling, forteller SINTEF-forskeren.

Dette er sirkulær økonomi i praksis. Når avfall kan brukes som ressurs i industrien, trengs det færre forbrenningsanlegg og avfallsfyllinger.

Fem pilotprosjekter

Hensikten med OPTOCE-prosjektet er å videreføre dette arbeidet, for å bli kvitt søppelfyllingene og hindre avfallet å ende opp i havet.

Flere andre land i Asia bruker avfall som energikilde, men fremdeles i mye mindre grad enn Europa. Til nå er kun tre prosent av kullforbruket erstattet med alternativt brensel.

– Potensialet er enormt. Men, selv med 160 millioner tonn plastavfall i året, kan sementfabrikkene i Asia brenne alt, og likevel kun erstatte 10-15 prosent av kullforbruket i industrien, sier Karstensen.

Mye av arbeidet så langt har handlet om å overbevise industri og myndigheter i landene om å satse på plast som brensel.

– Vi vet jo at dette er gjennomførbart, så nå skal vi vise at det fungerer i praksis i den lokale sementindustrien, og at det lønner seg. For det er helt avgjørende at industrien selv og myndighetene ser mulighetene i dette. Vi betaler ingen for å være med i prosjektet, sier forskeren.

– Vi har nå fått med oss sementfabrikker i Kina, India, Thailand, Vietnam og Myanmar, som er med på å teste plast som brensel. Nå gjenstår det å dokumentere gevinstene – for miljøet og industrien.

IFE-direktør Nils Morten Huseby ser muligheter for mer forskning på kjernekraft i Norge gjennom samarbeid med EU.
Les også

IFE: – Vi er for kjernekraft, men ikke nødvendigvis i Norge

Korona skaper forsinkelser

Pilotprosjektene skulle etter planen ha vært i gang nå, men sementfabrikkene har stanset driften midlertidig på grunn av koronaviruset.

Vis mer

 Vi har tett kontakt med fabrikkene og lokale forskningsinstitutter og universiteter. Jeg er overbevist om at myndighetene vil sørge for å få produksjonen i gang igjen så snart som mulig. Dette er fremvoksende økonomier som skal bygge sykehus, veier og andre store infrastrukturprosjekter, forteller Karstensen. De kommer til å trenge mye sement.

Artikkelen ble først publisert på Gemini.no.

Forskere jobber med å utvikle teknologi som gjør at autonome roboter kan tilpasse sin adferd til fiskens reaksjoner, slik at de kan forstyrre minst mulig. Bildet er tatt med drone.
Les også

Fiskens reaksjon på roboter overrasket forskerne

Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.