Nya cementrecept för minskad klimatpåverkan

Att använda slagg både vid cementtillverkningen och som tillsats i betong är steg på vägen mot klimatneutral betong. ”Vi forskar intensivt på hur olika tillsatser kan minska klimatpåverkan”, säger Stefan Sandelin, utvecklingschef på Cementa.

När byggbranschen är mitt inne i klimatomställningen är klimatförbättrat cement en av metoderna för att minska utsläppen.

Genom att använda luftkyld masugnsslagg (ABS), som är en restprodukt från ståltillverkning, kan man i dag minska andelen kalk i den tidiga delen av cementtillverkningen med mellan fem och tio procent. Dessutom kan tillsatsmaterial som mald granulerad masugnsslagg (ggbs) användas i en senare fas av tillverkningen för att minska andelen av den koldioxidintensiva mellanprodukten klinker, huvudkomponenten i cement.

- Tillsatsmaterial som ggbs och flygaska fungerar som ett bindemedel med likartade egenskaper som cement. Det är därför man kan ersätta en del av cementen eller klinkern och på så sätt minska klimatavtrycket, berättar Stefan Sandelin, utvecklingschef på Cementa.

Slaggen kommer till användning

– Om vi använder någon av metoderna eller båda två tillsammans, minskar koldioxidutsläppen. Dessutom minskar vi uttaget av jungfruliga material ur naturen – samtidigt som slaggen kommer till användning, säger han.

Utveckling av nya klimatförbättrade cementsorter är ett av de fem huvudområden som Cementa arbetar med för att minska koldioxidutsläppen. De andra områdena där det händer mycket just nu är energieffektivisering, utfasning av fossila bränslen och ökat upptag av koldioxid hos betongstrukturer.

– Det femte och riktigt stora området är avskiljning och lagring av koldioxid, CCS, vid våra fabriker, säger Stefan Sandelin. Där har vi just börjat bygga en fullskalig anläggning vid vårt systerföretag Norcem i Brevik, Norge. Satsningen på CCS är vårt enskilt största tekniska steg, men vi tittar också på hur olika tillsatsmaterial skulle kunna spä ut vårt cement ännu mer än i dag.

Forskning på biomaterial

Både Cementas och HeidelbergCement-koncernens avdelning för FoU forskar redan kring nästa generations tillsatsmaterial i cementtillverkning som alternativ till slagg och flygaska. Tillgången på flygaska väntas minska i takt med att allt fler koleldade kraftverk läggs ned.

– Alternativa tillsatsmaterial är ett område som vi forskar intensivt på just nu. En intressant väg för framtiden vore om vi kunde hitta sätt att använda aska från biobränsle. Men det är en bit kvar innan askorna är anpassade så de passar i byggnadsmaterial rent kemiskt.

Slagg från SSAB i Luleå

Slaggen som i dag återanvänds i Cementas produkter kommer från SSAB:s stålverk i Luleå. Den luftkylda slaggen tillsätts tidigt i tillverkningsprocessen och kan till viss del ersätta kalksten (se faktaruta nedan). 

Även om den möjligheten inte utnyttjas i dag av Cementa går det också att tillsätta en annan slags slagg, mald granulerad masugnsslagg, i slutskedet av cementtillverkningen, berättar Mikael Westerholm på Cementas utvecklingsavdelning.

– Men för att stötta våra kunder hela vägen forskar vi även på hur slagg och andra tillsatser kan användas vid betongtillverkning för att minska klimatpåverkan även i den fasen. Där finns en stor potential att minska klimatavtrycket ytterligare, säger han.

• Hela kedjan: så minskas klimatpåverkan med slagg

• 1. Kalksten, den viktigaste beståndsdelen i cement, bryts vid en täkt.
• 2. Kalkstenen krossas först och mals sedan i en råkvarn. Cirka 20 procent sand tillsätts. Mellan 5 till 10 procent av kalkstenen kan i denna fas ersättas med slagg för att minska klimatpåverkan.
• 3. Det mjölliknande råmaterialet hettas gradvis upp och smälts sedan ned till en lavaliknande konsistens i cementugnen som håller mellan 1600 och 1800 grader.
• 4. ”Lavan” kyls och kristalliseras och bildar så kallade klinker som är mellan ett par centimeter till ett par decimeter i diameter.
• 5. Klinkern mals tillsammans med gips i en cementkvarn. Även i denna fas kan klimatpåverkan minskas genom att man tillsätter mald granulerad masugnsslagg eller flygaska – då som ersättning för klinker.
• 6. Cementen är färdig för att bli bindemedel vid betongtillverkning. Även vid betongtillverkning kan mald granulerad masugnsslagg eller flygaska tillsättas – då för att minska andelen cement.