Een proces waarbij het mineraal olivijn oplost in zuur zou kunnen leiden tot koolstofnegatief cement.
Het veelvoorkomende mineraal olivijn kan bijdragen aan de productie van koolstofnegatief cement. Koolstofnegatief betekent dat het productieproces meer CO2 uit de lucht haalt dan er wordt uitgestoten. Dit kan helpen om de grote koolstofvoetafdruk van cement aan te pakken – het materiaal is verantwoordelijk voor ongeveer 8 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot.
Overvloedig olivijn
Olivijn is een van de hoofdbestanddelen van de aardmantel en is op elk continent uit de grond te halen. ‘Het is een van de weinige mineralen die beschikbaar zijn op de gigaton-schaal’, zegt CEO Sam Draper van Seratech, een bedrijf in het Verenigd Koninkrijk dat een proces heeft gepatenteerd om olivijn om te zetten in cement. Dit publiceerden ze in het wetenschappelijke tijdschrift Royal Society Open Science.
Wat gebeurt er als de permafrost ontdooit?
Door de opwarming van de aarde dooit de permafrost in rap tempo. Aardwetenschapper Niek Jesse Speetjens deed onderzoek naar de gevolgen.
Tientallen startups zoals Seratech ontwikkelen koolstofarme methoden om cement te produceren. Denk aan het aanlengen van cement met restproducten uit de staalindustrie of het recyclen van de CO2 die vrijkomt bij cementproductie. De meeste uitstoot ontstaat bij het verhitten van kalksteen voor de productie van klinker, een bindmiddel in cement. Ook het verbranden van fossiele brandstoffen om de benodigde warmte op te wekken gaat gepaard met veel uitstoot.
Draper en zijn collega’s willen een deel van de gebruikelijke klinker vervangen door het meer voorkomende olivijn. Olivijn bevat silica, wat cement sterker en duurzamer maakt. Ook kun je er magnesiumsulfaat uit winnen. Dit zout reageert met CO2 en vormt daarbij mineralen die het broeikasgas vasthouden.
Borrelen met CO2
De onderzoekers ontgonnen deze bestanddelen door olivijnpoeder op te lossen in zwavelzuur. Na het scheiden van de silica en het magnesiumsulfaat borrelden ze CO2 door de magnesium-smurrie om het mineraal nesquehoniet te vormen.
Volgens Draper zou een cementfabriek voor dit proces CO2 uit een emissiebron of uit de lucht kunnen gebruiken, wat het hele proces koolstofnegatief maakt. De overgebleven nesquehoniet kun je vervolgens recyclen in nieuwe bouwmaterialen zoals bakstenen.
Redelijk recyclen
Het vervangen van 35 procent van het reguliere cement door silica uit dit proces zou een koolstofneutraal cement opleveren, schatten de onderzoekers. Het vervangen van 40 procent of meer zou het cement zelfs koolstofnegatief maken. Draper zegt dat de huidige bouwnormen toestaan dat dit type materiaal tot 55 procent van het cement vervangt. Al geeft hij ook aan dat ze er nog niet genoeg van hebben gemaakt om het goed te testen.
Het proces maakt gebruik van bekende chemische reacties, zegt milieutechnicus Rafael Santos van de Universiteit van Guelph in Canada, maar biedt een nieuwe en ‘redelijke’ manier om deze te combineren. Sommige van de betrokken chemicaliën kunnen echter lastig te recyclen zijn, zegt hij.
