Betong og miljø

Klimaendringene er en av vår tids mest presserende problemstillinger. Mens betong gir mange miljømessige fordeler i et livssyklusperspektiv, er sementproduksjon energiintensiv og representerer så mye som 4-5 prosent av de globale CO2-utslippene.

For å møte denne viktige utfordringen øker vi vår bruk av alternative energikilder og arbeider kontinuerlig med å forbedre prosesseffektiviteten.

CO2-utslippene fra sementproduksjon
Det meste av sementindustriens CO2-utslipp stammer fra kalsineringsprosessen der kalkstein blir varmet opp og spaltet i kalsiumoksid og CO2. Disse klimagassutslippene er et uunngåelig resultat av den kjemiske reaksjonen, og representerer 60-65 % av de totale CO2-utslippene fra produksjonen av sement. Resten av CO2-utslippene kommer fra brenselet som er nødvendig i prosessen. Når sementen senere brukes i betong, starter en omvendt prosess kalt karbonatisering. Da blir CO2 tatt opp i betongen. Denne prosessen øker dersom betongen knuses etter avhending.

CO2-målsetninger og resultater
HeidelbergCement har satt seg et mål om 15 % reduksjon i det spesifikke CO2-utslippet (CO2 per tonn produsert sement) innen 2010 sammenlignet med 1990. HeidelbergCement group oppnådde dette målet allerede i 2007, mye takket være solide reduksjoner fra fabrikkene i Nord-Europa.
Tiltakene har bestått i å bruke mindre andel klinker i sementen ved å erstatte klinkeren med alternative råmaterialer, erstatning av fossile brenselstyper med alternativt brensel og økning av mengden biomassebasert energi. Disse tiltakene og kontinuerlige investeringer i mer effektive tekniske metoder vil redusere våre CO2 utslipp ytterligere de neste årene.

Fordelene ved bruken av alternative brensler
Selv om fossilt brensel ennå er den viktigste energikilden, arbeider vi hele tiden med å øke andelen alternativt brensel basert på biomasse eller avfall. Ved å erstatte ikke-fornybare energikilder med alternative brensler kan vi bevare naturressursene og redusere CO2 utslippene fra fossilt brensel. Ved også å øke bruken av biomasse, som er nøytralt i CO2 regnskapet, kan vi redusere CO2-utslippet fra sementproduksjon i samme takt. Betydelige kilder for biomasse er papir, papp, flis og trevirke, rest- og avfallsprodukter fra jordbruk, fiskebruk og dyreproduksjon, kloakkslam og avfall fra matproduksjon.

Bearbeiding av avfall til energi
Alle samfunn produserer avfall, og selv om mye blir resirkulert, må en rekke produkter, som dekk, plast og løsningsmidler behandles miljømessig forsvarlig og i henhold til myndighetenes bestemmelser og forskrifter. Håndteringen av slikt avfall er en utfordring for samfunnet, men for oss har dette avfallet blitt en stadig viktigere energikilde. Ved å bearbeide (forbehandle) avfall som ellers ville blitt deponert, kan vi erstatte fossilt brensel og vi forvandler et problem til en ressurs, noe som skaper en ”vinn-vinn situasjon” både for oss og samfunnet.

Norcem begynte å teste bruk av flytende farlig avfall og Foredlet avfallsbasert brensel (FAB) ved fabrikken i Brevik i 1987. Siden den gang er det investert over 350 millioner kroner i ulike tiltak for å øke andelen alternative brensler, og nå kommer drøyt 50 % av fabrikkens energibehov fra alternative energikilder, hovedsakelig i form av brensel basert på farlig avfall som leveres av Renor AS, FAB og dyremel. 
I Kjøpsvik, som ligger i et mindre tettbefolket område med store avstander til leverandører av avfall, er det en noe lavere andel alternative brensler. Hovedkildene her er bildekk, dyremel og FAB.

Muligheter og utfordringer ved bruk av avfall
Siden sementproduksjon krever høye temperaturer, og fabrikkene har gode anlegg for å rense røykgassene, er sementovnene i mange sammenhenger ideelle for energiutnytting av alternativt brensel basert på avfall. Den høye temperaturen sikrer en nær total forbrenning, og asken bindes i produktet. Også produkter som ikke er til direkte nytte i forbrenningen eller i sementen, som KFK-gass, kan destrueres i ovnen og dermed bidra til å løse et samfunnsproblem.

Økt bruk av alternativt brensel vil også innebære utfordringer. I og med at slike energikilder varierer i type og kvalitet trengs det tekniske løsninger for mottak, kontroll og innmating, mens forsyningen krever nærhet til områder der avfallet blir generert. De framtidige utfordringene omfatter identifisering av nye biobrensler og samarbeid med kommuner og avfallsoperatører om å finne løsninger som reduserer transportbehovet. I tillegg vil åpenhet og god kommunikasjon med naboer og øvrig lokalsamfunn være avgjørende for den helt nødvendige aksepten hos disse.

Handel med CO2-kvoter
HeidelbergCement Group deltar aktivt i diskusjonene med EU om utformingen av det europeiske systemet for handel med utslippskvoter. Handelssystemet er et resultat av Kyoto-avtalen, og trådte i kraft 1. januar 2005. Den første testperioden varte fram til utgangen av 2007. Kyoto-perioden gjelder tidsrommet 2008-12. Selv om ordningen er trådt i kraft, er det fortsatt bare noen få land som har fullført kvotetildelingen (allokering) for perioden på anleggsnivå (dvs. til de enkelte fabrikkene).
Fra 1. januar 2008 er Norge også med i handelssystemet.

Overskuddsvarme fra produksjonen
Sementproduksjon involverer betydelig forbruk av energi til varme og avkjøling. Varmen brukes i kalsineringen av kalksteinen og kjølingen trengs for å ta vare på sementmineralene som skapes i prosessen. Luft brukes til å avkjøle klinker, og den oppvarmede luften blir deretter brukt til å tørke råmaterialene som som skal brukes i prosessen. Overskuddsdampen og varmen som dannes kan brukes til å generere elektrisitet for gjenbruk i anlegget, men skjer per i dag ikke ved de norske fabrikkene.

Effekten av slike tiltak har betydning utover våre anlegg. Overskuddsvarmen fra produksjonen kan brukes for å generere elektrisitet og gi fjernvarme, slik at en forbedrer energieffektiviteten i samfunnet. Dette er gjennomført ved Cementas anlegg i Slite i Sverige. Her har overskuddsvarmen fra kjølegassene blitt brukt av det lokale fjernvarmeanlegget i mer enn 20 år og varmet opp kontorer, bolighus og idrettsanlegg.

Alternative råmaterialer
Vi bruker alternative råmaterialer både i produksjonen av klinker og som tilsatsmateriale når klinkeren males til sement. Bruken av alternative råmaterialer og gjenbruk av restmaterialer som støv fra sementovnene (CKD) hjelper oss med å spare ressurser og redusere CO2 utslippene. De alternative råmaterialer som i første rekke er aktuelle er slagg fra masovner fra stålproduksjon, flyveaske, som er et avfallsprodukt fra kullfyrte kraftverk, industrielle biprodukter til erstatning for bauxitt og jernoksid, og vrakgips eller syntetisk gips til erstatning for naturgips.
I de senere årene har vi vært i stand til å øke andelen av alternative råmaterialer betydelig.

Veien videre
Vi vil fortsette å utvikle de beste tilgjengelige teknikkene (BAT). Fokus er på prosessoptimalisering og økning i bruken av alternativt brensel med vekt på avfallsbaserte produkter med høy andel biomasse. For å redusere behovet for ikkefornybare råvarer tester vi ut måter å redusere klinkerinnholdet ytterligere i sementen ved å bruke flyveaske, slagg og andre materialer.