Portlandsement og elektrolyse

Tester ny metode med elektrolyse for å produsere sement uten CO2-utslipp

I stedet for å brenne kalksteinen ved 1450 grader med kull, benytter Massachusetts Institute of Technology (MIT) elektrolyse. Metoden deres kan muligens gi oss sement uten karbondioksid.

De to elektrodene i vannet produserer oksygengassbobler og syre, samt hydrogengassbobler og en base.
De to elektrodene i vannet produserer oksygengassbobler og syre, samt hydrogengassbobler og en base. (Foto: Felice Frankel)

I stedet for å brenne kalksteinen ved 1450 grader med kull, benytter Massachusetts Institute of Technology (MIT) elektrolyse. Metoden deres kan muligens gi oss sement uten karbondioksid.

  • energi

Sementproduksjonen står for åtte prosent av de globale karbondioksidutslippene, og har i Sverige en andreplass etter stålindustrien. Den såkalte portlandsementen som har blitt brukt i nesten 200 år, er en blanding av finmalt kalkstein, sand og leire som brennes til sementklinker ved temperaturer på omkring 1450 grader.

Oppvarmingen gir utslipp

Energikilden er kull, og for å produsere ett tonn sement går det med omkring 200 kilo kull. Men produksjonsprosessen inneholder også en annen kilde til utslipp. Omtrent 60 prosent av karbondioksidet oppstår ved den kjemiske reaksjonen som skjer når kalksteinen varmes opp.

«I dag slippes det ut omkring ett kilo karbondioksid for hver produsert kilo sement. Det innebærer at opp mot 3–4 gigatonn sement og karbondioksidutslipp produseres sammenlagt hvert år, og det beregnes at mengden vil øke. Globalt forventes antallet bygninger å ha fordoblet seg innen år 2060, noe som tilsvarer at man bygger et nytt New York hver 30. dag», skriver Yet-Ming Shiang på MITs nettsider.

Det fossile brenselet byttes ut

Teamet hans har utviklet en metode som muligens kan eliminere utslippene. Det fossile brenselet erstattes av en elektrolyserør. De to elektrodene i vannet produserer oksygengassbobler og syre, samt hydrogengassbobler og en base.

Forskerne løser opp den malte kalksteinen i syren, og prosessen gir en konsentrert strøm av helt rent karbondioksid. Den andre elektroden danner kalsiumhydroksid, også kalt lesket kalk – som deretter kan prosesseres til sement. Sluttproduktet består dermed hovedsakelig av kalsiumsilikat.

Kan ikke brukes kommersielt – ennå

Ved konvensjonell sementproduksjon er karbondioksidet ofte veldig forurenset av karbonmonoksid og nitrogenoksider, men med et rent produkt skulle det for eksempel kunne benyttes til drikker med kullsyre eller innen oljeindustrien. Uansett slipper den kontrollerte prosessen ikke drivhusgassen ut i miljøet.

MIT har igjen en del arbeid før prosessen kan bli benyttet kommersielt. Forskerne vil blant annet se på om det går an å slå sammen hydrogenet og oksygenet som separeres i elektrolysen. De innledende beregningene deres taler for at dette skulle kunne gjøres i en brenselscelle, eller gjennom en forbrenning som driver selve prosessen. Det skulle kunne gi en produksjon som bare genererer sement og vanndamp. MITs studium har blitt publisert i det vitenskapelige tidsskriftet PNAS.

Artikkelen ble først publisert av NyTeknik.se.

Les også

Kommentarer (8)

Kommentarer (8)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå