Koolstofafvangende industriële materialen: bouwen aan de toekomst van duurzame industrieën

• Auteur:
• auteursnaam

  Quantumrun-prognose
• 19 Augustus 2022

Samenvatting inzicht

Nieuwe materialen die koolstofdioxide vasthouden transformeren de manier waarop we bouwen en bieden een schonere toekomst. Deze innovatieve materialen, variërend van bamboebalken tot metaal-organische raamwerken, kunnen de impact op het milieu verminderen en de duurzaamheid van de bouw verbeteren. De wijdverbreide toepassing ervan kan leiden tot een gezonder milieu, economische groei in duurzame technologieën en aanzienlijke vooruitgang bij de mondiale inspanningen om de koolstofuitstoot terug te dringen.

Context van CO2-afvang van industriële materialen

Koolstofvriendelijke industriële materialen worden steeds meer een aandachtspunt voor bedrijven die op zoek zijn naar duurzame oplossingen. Deze bedrijven integreren technologie die koolstofdioxide kan opvangen in traditionele productieprocessen. De aanpak van het in Australië gevestigde Mineral Carbonation International omvat bijvoorbeeld het omzetten van koolstofdioxide in bouwmaterialen en andere industriële producten.

Het bedrijf maakt gebruik van minerale carbonatatie, wat de natuurlijke methode van de aarde om kooldioxide op te slaan nabootst. Dit proces omvat de reactie van koolzuur met mineralen, wat leidt tot de vorming van carbonaat. Carbonaat is een verbinding die langdurig stabiel blijft en praktische toepassingen heeft in de bouw. Een voorbeeld van natuurlijke koolstofopname zijn de White Cliffs of Dover, die hun witte uiterlijk danken aan de aanzienlijke hoeveelheid koolstofdioxide die ze gedurende miljoenen jaren hebben geabsorbeerd.

De door Mineral Carbonation International ontwikkelde technologie is vergelijkbaar met een zeer efficiënt systeem. In dit systeem worden industriële bijproducten, zoals staalslakken of afval van verbrandingsovens, omgezet in cementstenen en gipsplaten. Het bedrijf streeft ernaar om tegen 1 jaarlijks tot 2040 miljard ton kooldioxide af te vangen en te hergebruiken.

Disruptieve impact

Aan de Faculteit Ingenieurswetenschappen van de Universiteit van Alberta onderzoeken onderzoekers een materiaal genaamd Calgary framework-20 (CALF-20), gemaakt door een team van de Universiteit van Calgary. Dit materiaal valt onder de categorie metaal-organische raamwerken, bekend om hun microporeuze aard. Het vermogen om kooldioxide effectief af te vangen maakt CALF-20 tot een veelbelovend instrument in milieubeheer. Wanneer het wordt geïntegreerd in een kolom die aan een schoorsteen is bevestigd, kan het schadelijke gassen omzetten in minder schadelijke vormen. Svante, een technologiebedrijf, implementeert dit materiaal momenteel in een cementfabriek om de effectiviteit ervan in een industriële omgeving te testen.

De inspanningen om de constructie koolstofvriendelijker te maken, hebben geleid tot de creatie van verschillende unieke materialen. Lamboo-balken, gemaakt van bamboe, hebben bijvoorbeeld een hoog koolstofopvangvermogen. Daarentegen elimineren vezelplaatpanelen met gemiddelde dichtheid (MDF), gemaakt van rijststro, de noodzaak van waterintensieve rijstteelt, terwijl ze toch koolstof vasthouden. Bovendien zijn thermische isolatiesystemen voor buitengebruik gemaakt van houtvezels minder energie-intensief om te produceren in vergelijking met traditionele sproeischuimopties. Op dezelfde manier verminderen milieuvriendelijke houten panelen, die 22 procent lichter zijn dan standaard bouwplaten, het energieverbruik van transport met wel 20 procent, wat een duurzamere keuze voor bouwmaterialen biedt.

Het gebruik van koolstofvastleggende materialen in de bouw kan leiden tot een gezondere leefomgeving en mogelijk tot lagere energiekosten. Bedrijven kunnen profiteren van deze innovaties door hun duurzaamheidsprofiel te verbeteren en hun ecologische voetafdruk te verkleinen, wat steeds meer wordt gewaardeerd door consumenten en investeerders. Voor overheden sluit de wijdverbreide acceptatie van deze materialen aan bij de milieudoelstellingen en kan deze aanzienlijk bijdragen aan het behalen van de mondiale doelstellingen voor koolstofreductie. Bovendien omvatten de economische implicaties de potentiële creatie van nieuwe industrieën en werkgelegenheid op het gebied van duurzame materialen en technologieën.

Implicaties van CO2-afvang van industriële materialen

Bredere toepassingen van industriële materialen voor het opvangen van CO2/koolstof kunnen zijn:

• Meer onderzoek was gericht op het koolstofvrij maken van metalen en andere elementen, zoals nikkel, kobalt, lithium, staal, cement en waterstof.
• Overheden stimuleren bedrijven om meer koolstofvriendelijke materialen te produceren, inclusief subsidies en belastingverminderingen.
• Staats-/provinciale overheden werken de bouwvoorschriften geleidelijk bij om het gebruik van milieuvriendelijke industriële materialen tijdens de bouw en de aanleg van infrastructuur af te dwingen. 
• De recyclingindustrie voor industriële materialen groeit in de jaren 2020 aanzienlijk om tegemoet te komen aan de toegenomen markt- en wettelijke vraag naar gerecyclede materialen in bouwprojecten.
• Grootschalige implementatie van CO2-afvangtechnologieën in fabrieken en fabrieken.
• Meer partnerschappen tussen onderzoeksuniversiteiten en technologiebedrijven om geld te verdienen met groene technologieën.

Vragen om te overwegen

• Hoe denkt u dat decarbonisatie de manier waarop gebouwen in de toekomst worden gebouwd kan veranderen?
• Hoe kunnen overheden anders de productie van koolstofvriendelijke industriële materialen aanmoedigen?