Fra avfall til klimapositiv betong
I juni 2020 hadde FoU-avdelingen i Snøhetta en idé om å bruke avfall fra bygg- og anleggsnæringen til å lage en karbonnegativ betong. I august 2020 teamet arkitektkontoret opp med noen av landets fremste entreprenører, forskere, produsenter og leverandører innen betong og biokull, noe som resulterte i støpingen av verdens første karbonnegative betongelement i Orkanger den 16. mars i år.
Hvert år kastes om lag 1.000.000 tonn treavfall i Norge. Rundt 300.000 tonn av dette kommer fra bygg- og anleggsbransjen, og 94 prosent av dette igjen går til forbrenning. Totalt blir over 5 prosent av treverket som kommer inn på en byggeplass vanligvis sendt ut igjen som avfall. I tillegg er det mye kapp, spon, og annet avfall i produksjonen av trevarer. Forbrenningen av slikt avfall gjør at CO2, som har blitt bundet opp i treet, frigis og slippes ut i atmosfæren.
Norge har gjennom Parisavtalen lovet å kutte sine utslipp med 50 prosent sammenlignet med 1990-nivå, innen 2030. Bygg- og anleggsbransen er en næring med store utslipp, og betong alene står for rundt 8 prosent av verdens totale CO2 utslipp.
Den nye, karbonnegative betongen, som har fått navnet «Biocrete», er resultat av et samarbeid mellom Con-Form, Skanska, Norsk biokullnettverk, Nordic Concrete Group representert ved Betong Øst AS, Oplandske Bioenergi, NTNU og Snøhetta. I Biocrete benyttes biokull som består av 90 prosent rent karbon. Biokullet fremstilles av treavfall som ellers ville gått til forbrenning, og dette skjer ved Oplandske Bioenergis anlegg som er Norges første industrielle pyrolysefabrikk, satt i drift i januar 2021. Fabrikken produserer biokull og restvarmen leveres i lokalt fjernvarmenett.
– Biokullbransjen i Norge er i rask utvikling, og BioCrete belyser hvilken viktig rolle biokull kan ha for grønn omstilling i Norge, og ikke minst hvordan biokull kan bidra til å avkarbonisering samfunnskritisk industri. Dette samtidig som det bidrar til økt ressursutnyttelse og materialgjenvinning. Rett og slett en nobrainer, forteller Alexandra Roos Rassat, prosjektleder i Norsk Biokullnettverk.
Biokullet blir så blandet inn i betongen, og CO2-utslippene fra betongproduksjonen kompenseres for ved at karbonet fanges i betongen i all overskuelig framtid og fjernes fra CO2-kretsløpet.
– Gjennom Biocrete tror vi at vi har funnet et produkt som kan revolusjonere bygg- og anleggsbransjen. Verden er i stadig bevegelse og behovene forandrer seg, men det er vanskelig å se for seg at vi finner en erstatning for et såpass allsidig materiale som betong. Derfor må vi rett og slett bygge smartere for å møte mål om utslippskutt i henhold til Parisavtalen, slik at vi etterlater oss en levbar planet til fremtidige generasjoner, sier Carsten Løddesøl, verksmester i Snøhetta og prosjektleder for Biocrete-prosjektet.
Den 16. mars 2021 var det duket for et fullskalaforsøk ved Con-Forms anlegg i Orkanger, hvor Con-Form, Skanska og tre mastergradsstudenter fra NTNU gjennomførte fullskala prøveblandinger og en prøveproduksjon av Con-Form-vegger med Biocrete. Betong Øst var betongleverandør.
Veggene er utført som skallelementer hvor kjernen støpes ut etter montasje, til massive, bærende vegger. I skallelementene ble mengden biokull tilpasset de fasthetsegenskapene som er nødvendig for betong til denne bruken. I kjernebetongen kan det benyttes betong med noe lavere fasthet, så her ble det primært fokusert på å oppnå støpelighet tilsvarende selvkomprimerende betong, og samtidig et stort innhold av biokull.
En av personene som har vært sentrale i dette arbeidet er Sverre Smeplass, sjefsrådgiver i Skanska og en av Norges ledende personer innen miljø og betong, som har jobbet mye med utvikling av nye betongtyper. Han er tidligere professor II ved NTNU og har i dette prosjektet også hatt rollen som veileder for masterstudentene Vibeke Heitmann Solheim, Håkon Farestvedt Nesse og Petter Wedø Gjengår. Studentene utviklet betongreseptene og fulgte arbeidet helt fra laboratoriet til fullskalaforsøket, og bidro sterkt i planleggingen og gjennomføringen av fullskalaforsøket.
– Fullskalaforsøket ga meget gode resultater, både med hensyn til produksjonsegenskapene hos biokullbetongen, og oppnådd karbonregnskap for veggene. Karbonregnskapet viser at biokullet i de to betongtypene ikke bare kompenserer for betongens klimagassutslipp, men også for armeringsstålet som benyttes i veggene, forteller Sverre Smeplass.
Bærekraft og innovasjon innen bygg- og anleggsnæringen har lenge vært viktig for mange av partnerne, og Skanska og Snøhetta er blant annet partnere i et samarbeid om å lage plusshus (Powerhouse). Nå ser Skanska på muligheten for å ta dette ett steg videre, og vurderer nå bruken av Biocrete i ett av sine nye bygg.
– Med Biocrete har vi tatt et avfallsprodukt og gitt det ny verdi, samtidig som vi betydelig reduserer betongs miljøavtrykk. Vi reduserer både et avfallsproblem og et CO2-problem, samtidig som det utvikler en ny industri i Norge, nemlig biokullindustrien, så dette er vinnvinn-vinn, sier Carsten Løddesøl.