Hiilikuormasta hiilinieluksi – Betonin hiilikuormaa vähennetään hiilidioksidilla

Betonirakentaminen on ympäristölle kuormittavaa. Tämä johtuu erityisesti betonin pääraaka-aineen, sementin valmistuksesta, mistä aiheutuu vuosittain noin 8 % maapallon hiilidioksidipäästöistä. Tätä hiilikuormaa pyritään nyt vähentämään Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun tutkimushankkeella.

Betonin ominaisuuksia ja ympäristöystävällisyyttä pyritään parantamaan hiilidioksidin avulla. Kun betoni reagoi hiilidioksidin kanssa, sen on raportoitu lujittuvan.

– Betonista voi siis saada yhtä lujaa pienemmällä sementtimäärällä, minkä ansiosta sementin käytön ja myös valmistuksen määrä pienenee, kertoo Betoni hiilinieluna -hankkeen projektipäällikkö Elli Tykkä Xamkin KymiLabs-tutkimusyksiköstä.

Maailmalla ja Suomessakin on saatu erittäin hyviä tuloksia, kun kovettuvaa betonia on altistettu hiilidioksidille hallituissa olosuhteissa. Tämän teknologian käyttö on kuitenkin rajoittunut valmiisiin betonituotteisiin tai -elementteihin, jolloin suuri osa betonirakentamisesta on jäänyt ilman ympäristöystävällisempää ratkaisua.

Xamkissa asiaa lähestytään laajemmalla näkökulmalla. Hiilidioksidi sekoitetaan tuoreeseen betonimassaan, jonka jälkeen betoni voidaan valaa normaaliin tapaan. Näin ollen kaikki betoniteollisuuden alat saavat yhtäläisen lähtökohdan vihreämpään lopputulokseen.

Tykkä on kasannut tutkimuksen tueksi erittäin arvostettavan sidosryhmän, joka koostuu maamme merkittävistä betonialan yritysten edustajista ja asiantuntijoista.

– Vastuullisuus on osa yrityksemme arvoja. Haluamme olla mukana toimintaympäristön muutoksissa, ja tämä hanke mahdollistaa sen, kertoo HSQE-päällikkö Simo Vilkki Joutsenon Elementti Oy:sta.

Valmisbetoniliiketoiminnan johtaja Markus Haatainen Lujabetoni Oy:stä korostaa, että betonin hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi on etsittävä myös uusia keinoja.

– Tarvitsemme perustutkimusta ja uusia avauksia, jotta saamme lisätietoa edetäksemme lähemmäksi hiilineutraalia betonirakentamista, toteaa Haatainen.

Ensisijaisena tavoitteena on kehittää optimaalinen resepti, jolla betonista saadaan vähintään yhtä lujaa kuin totuttuun tapaan tuotetulla valmistustavalla. Uudella tavalla tuotetun betonin hiilijalanjälki tulee kuitenkin olemaan huomattavasti pienempi.

Reseptissä hyödynnetään sekä hiilidioksidin aiheuttaman reaktion vaikutusta että vaihtoehtoisia sideaineita korvaamaan sementtiä. Suuressa mittakaavassa käytettävä hiilidioksidi on otettu talteen, joten se on lopullisesti pois ilmakehästä.

Myöhemmin siirrytään pilottikokeiluihin yhteistyöyrityksen kanssa. Tavoitteena on luoda teknologia, jolla laboratoriomittakaavan lupaavat tutkimustulokset saadaan siirrettyä teolliselle tasolle.

Kun talteenotetulla hiilidioksidilla saadaan tuotettua vähemmän sementtiä vaativaa betonia, laskee betonirakentamisen hiili-intensiivisyys kahdella tapaa.

– Tämä vihreä lisäarvo on haluttua rakentamisen saralla, korostaa Tykkä.

Betoni hiilinieluna – ratkaisuja vähähiiliseen rakentamiseen (BEHI) -hanke on Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun tutkimus- ja kehittämishanke. Hanketta rahoittaa Kymenlaakson liitto Euroopan aluekehitysrahastosta, ja mukana on myös Suomen johtavien betonialan yritysten yritysrahoitusta. Kaksivuotinen hanke päättyy lokakuussa 2024.

Hankkeen päätavoitteena on edistää betonin hiilineutraaliutta tutkimalla ja kehittämällä hiilidioksidikovetusta betoniteollisuuden laajamittaiseen käyttöön. Hanke edistää myös Xamkin betonitutkimuksen kokeilu- ja pilotointiympäristöjen kehittymistä. Tutkimus toteutetaan Kaakkois-Suomen ammattikorkakoulun KymiLabs-tutkimusyksikössä.

Lisätietoja:

• projektipäällikkö Elli Tykkä, Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu, KymiLabs-tutkimusyksikkö, sähköposti tykka@xamk.fi, puhelin 044 702 8379
• https://www.xamk.fi/tutkimus-ja-kehitys/behi-betoni-hiilinieluna/
• https://read.xamk.fi/2023/metsa-ymparisto-ja-energia/hiilikuormasta-hiilinieluksi/