Der weltweit erste Kohlenstoff

CarbiCrete

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Beton ist das am häufigsten verwendete von Menschenhand geschaffene Produkt auf dem Planeten. Von den Gebäuden, Brücken und Straßen, die Sie um sich herum sehen, bis hin zu den Bordsteinen unter Ihren Füßen ist es ein unverzichtbares Baumaterial, mit dem Sie täglich in Berührung kommen.

Ein wichtiger Bestandteil von Beton ist seit jeher Zement, dessen Herstellung für rund 8 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich ist. Auch wenn es verlockend sein mag zu glauben, dass wir im Zeitalter des Plastiks leben – schließlich haben wir in den letzten 60 Jahren rund 8 Milliarden Tonnen Plastik erzeugt und es stellt sich heraus, dass der Zementsektor jeweils mehr als 30 Milliarden Tonnen Beton produziert Jahr.

Da der weltweite Markt für umweltfreundliche Baumaterialien bis 2030 voraussichtlich 711,06 Milliarden US-Dollar überschreiten wird (von 270,26 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020), suchen Betonanwender, denen die Umweltauswirkungen von Zement Sorgen bereiten, nach zuverlässigen Materialien, mit denen sie den Zementverbrauch reduzieren können.

Ein in Montreal ansässiges Technologieunternehmen namens CarbiCrete tut genau das, indem es einen alternativen Beton herstellt, der Kohlendioxid absorbiert, anstatt es in die Atmosphäre abzugeben.

Interesting Engineering (IE) hat mit dem Chief Marketing Officer (CMO) von CarbiCrete, Yuri Mytko, gesprochen, um herauszufinden, wie es genau funktioniert.

CarbiCrete

Zement, genauer gesagt Portlandklinker, fungiert als Bindemittel im Beton und ist eine Hauptquelle für den weltweiten Kohlendioxidausstoß. Bei der Herstellung wird Kalkstein (CaCO3) bei hohen Temperaturen in einem Zementofen zu Kalk (CaO) „kalziniert“, wodurch Abfall-CO2 freigesetzt wird.

Darüber hinaus erfordert der Prozess eine sehr hohe Hitze von etwa 1.400 Grad Celsius, die oft mithilfe einer fossilen Brennstoffquelle zum Erhitzen des Kalksteins erzeugt wird. Der Kalkstein zerfällt unter der Hitze und setzt dabei noch mehr Kohlendioxid frei.

Carbicrete möchte dies ändern, indem es ein Verfahren kommerzialisiert, das eine zementfreie, kohlenstoffnegative Betonproduktion ermöglicht. Seine patentierte Kohlenstoffentfernungstechnologie nutzt industrielle Nebenprodukte und abgeschiedenes Kohlendioxid.

„Für jede Tonne Beton, die mit dem CarbiCrete-Verfahren hergestellt wird, werden 150 kg (Kilogramm) CO2 eingespart/entfernt“, sagt Yuti Mytko gegenüber IE.

Carbicrete

Das Unternehmen bietet Betonherstellern den Prozess und die Unterstützung zur Implementierung dieser Ersatztechnologie in ihren bestehenden Anlagen. Mytko erklärte gegenüber IE, dass der Prozess mit dem der Zementbetonherstellung identisch sei, mit zwei wesentlichen Unterschieden.

Zum einen ersetzt gemahlene Stahlschlacke, ein Nebenprodukt der Stahlherstellung, den Zement in der Mischung, der als Bindemittel fungiert. Darüber hinaus wird der Beton in einer speziellen, versiegelten Absorptionskammer, in der die Aushärtung stattfinden kann, mit CO2 statt mit Hitze und Dampf ausgehärtet.

Bei diesem Karbonisierungsprozess wird das CO2 dauerhaft eingefangen und in stabile Calciumcarbonate umgewandelt, die die Hohlräume der Matrix füllen, eine dichte Struktur bilden und dem Beton seine Festigkeit verleihen.

Betonblöcke oder CMUs (Concrete Masonry Units) werden hergestellt, indem die Mischung in eine herkömmliche Blockherstellungsmaschine gegossen wird.

Laut der Website des Unternehmens erreicht der Beton innerhalb von 24 Stunden seine volle Festigkeit.

CarbiCrete

Diese Technologie ermöglicht die Herstellung vielfältiger Fertigbaustoffe. Mytko verrät, dass es sich dabei um Bausteine ​​handelt, die bis zu 30 Prozent stärker (in Bezug auf die Druckfestigkeit) sind als herkömmliche Blöcke auf Zementbasis.

Der Chief Marketing Officer behauptet, dass die Blöcke auch kostengünstiger seien, da in ihrem Verfahren Stahlschlacke verwendet werde, die normalerweise als Abfall betrachtet werde, anstelle von Zement. Die CMUs weisen außerdem eine bessere Frost-Tau-Beständigkeit auf. Insgesamt bieten sie die gleiche, wenn nicht sogar bessere Qualität und Leistung als herkömmliche Mauersteine ​​– und das alles bei einem viel geringeren CO2-Fußabdruck.

„Jeder 18-kg-Block bedeutet, dass im Vergleich zu herkömmlichen Blöcken auf Zementbasis bis zu 3 kg CO2 eingespart/entfernt werden“, erklärt Mytko und stellt weiter klar, dass die CMUs im Hinblick auf Nachhaltigkeit konzipiert wurden.

CarbiCrete

Laut The Globe and Mail wird Carbicrete dank einer Partnerschaft mit dem in Quebec ansässigen Betonhersteller Patio Drummond die Produktion auf 25.000 Einheiten pro Tag steigern. Das Pilotprojekt im industriellen Maßstab wird im Fertigteilwerk von Drummond in Drummondville, Quebec, stattfinden.

„Die Produktion soll in den kommenden Wochen beginnen und die weltweit ersten kommerziell erhältlichen CO2-negativen Betonblöcke hervorbringen“, sagte Mytko gegenüber IE.

Die Ausweitung erfolgt, nachdem CarbiCrete im Jahr 2020 einen Zuschuss in Höhe von 3,15 Millionen US-Dollar aus dem Technoclimat-Programm der Regierung von Quebec erhalten hat, das vom Ministerium für Energie und natürliche Ressourcen von Quebec verwaltet wird.

Darüber hinaus unterstützte die Regierung die COVID-19-Hilfe mit zusätzlichen 150.000 Dollar. Der Zuschuss erfolgte in Verbindung mit einem Zuschuss in Höhe von 2,1 Millionen US-Dollar, der CarbiCrete von Sustainable Development Technology Canada zur Finanzierung eines Demonstrationsprogramms gewährt wurde, und einer früheren Investition in Höhe von 3 Millionen US-Dollar im Dezember 2019 von der Umweltabteilung der Harsco Corporation.

„Die Unterstützung des Ministeriums für Energie und natürliche Ressourcen [Quebecs] wird eine wichtige Rolle bei der beschleunigten Entwicklung unserer Technologie spielen. Der Einsatz dieser Technologie wird eine nachhaltige und kostengünstige Lösung für die mit der Zementproduktion verbundenen Emissionen bringen“, sagt Chris Stern , erklärt CarbiCrete-CEO auf der Unternehmenswebsite.

Was die nächsten Schritte betrifft, verrät Mytko gegenüber IE, dass CarbiCrete sich stark darauf konzentriert, die kommerzielle Phase seines Pilotprojekts in Drummondville, Quebec, zum Laufen zu bringen.

CarbiCrete

Da das Verfahren von Carbicrete in jede bestehende Betonproduktionsanlage integriert werden kann, beabsichtigt das Unternehmen, seine kohlenstoffnegative Betontechnologie an Hersteller weltweit zu lizenzieren.

Bis dahin wissen wir, dass die Bauindustrie andere Optionen zur Auswahl hat, darunter CarbonCure (ebenfalls ein kanadisches Unternehmen).

Anfang des Jahres berichtete IE, dass das Material der Kohlenstofftechnologie große Aufmerksamkeit erregt habe, seit es im Jahr 2020 eine große Investition vom zwei Milliarden Dollar schweren Climate Pledge Fund von Amazon erhalten habe.

CarbonCure behauptet, dass der resultierende Zement auch fester als herkömmlich hergestellter Beton sei, sodass Bauherren kleinere Mengen davon in ihren Mischungen verwenden können. Nach Angaben des Unternehmens hinterlässt CarbonCure-Beton einen um fünf Prozent geringeren CO2-Fußabdruck als herkömmlicher Beton.

Die Betontechnologie von CarbonCure wird weltweit bereits in rund 400 Betonwerken eingesetzt. Das Unternehmen fügt seiner Formel recyceltes Kohlendioxid hinzu, obwohl der Beton von CarbonCure Zement enthält.

Yuri Mytko enthüllte gegenüber IE, dass das Unternehmen bei anderen häufig auf Missverständnisse darüber stößt, was Stahlschlacke (ihr Ausgangsmaterial) ist.

„Es ist nicht dasselbe wie Eisenschlacke, die seit Jahrzehnten bei der Betonherstellung verwendet wird“, erklärt der CMO.

In einer E-Mail-Antwort lieferte Mytko die folgenden Fakten, in denen die wichtigsten Unterschiede dargelegt wurden:

Zur Verfügung gestellt von Yuri Mytko

Mr_Twister/ iStock

Die weitverbreitete Verwendung von Beton erschöpft unsere schwindenden Vorräte an nutzbarem Sand. Und nein, nicht der Wüstensand, der aufgrund seiner glatten, abgerundeten Form für die Betonherstellung unbrauchbar ist.

Der bei der Betonherstellung verwendete Sand wird oft als scharfer Sand bezeichnet. Es hat eine grobe und körnige Textur und stammt aus gemahlenem Quarzgestein, manchmal mit Zusatz von Ton und Eisen.

Bei der Herstellung von Beton (hergestellt aus Zement, Wasser, Sand und Kies) benötigt die Bauindustrie laut GreenFacts pro Tonne Zement etwa sechs- bis siebenmal mehr Tonnen Sand und Kies.

„Beton besteht zu fast 50 Prozent aus Sand, und solange man keine nachhaltige Quelle für den Sand findet, kann Beton nicht als ‚nachhaltig‘ bezeichnet werden“, betont ein Benutzer von The Globe and Mail.

Der Anspruch der Menschheit, ihre Beziehung zu ihrer Umwelt zu festigen, ist kläglich gescheitert, doch Unternehmen wie CarbiCrete geben Hoffnung.