На бетон приходится значительная доля выбросов, влияющих на глобальное потепление климата. Это самый распространенный в мире синтетический материал и наиболее потребляемый в мире ресурс после воды.
Помимо всех прочих губительных для окружающей среды и здоровья последствий, бетон генерирует до 8 процентов всех мировых выбросов CO2, в основном из-за своего ключевого компонента – цемента. И действительно, если мы предположим, что цементный сектор станет отдельной страной, то эта страна будет третьим по величине в мире источником углеродных выбросов.
Целый ряд финских фирм, а также ученых-исследователей работают над тем, чтобы превратить бетон из климатической проблемы в действенное решение вопроса хранения углерода.
Все говорит о том, что рынок углеродно-отрицательного бетона стремительно растет, так как «зеленый бетон» может стать жизненно важным строительным материалом, который снизит уровень выбросов. Всемирная ассоциация производителей цемента и бетона, в которую входят крупнейшие мировые компании этого сектора, наложила на своих членов обязательство достичь нулевого уровня выбросов к 2050 году и для достижения этой цели разработала подробную дорожную карту.
Отдельные технологические решения, позволяющие достичь этой цели, разрабатываются в настоящее время в финских лабораториях, стремящихся захватить часть этого быстро развивающегося рынка.
Активная научно-исследовательская и экспериментальная деятельность
«Многие финские компании серьезно подходят к этому вопросу и активно развиваются в данном направлении», – говорит доцент Университета Оулу Юхо Юлиниеми о развитии сектора низкоуглеродистого цемента и сопутствующих материалов с меньшим углеродным следом.
Фото: Университет Оулу
«В Финляндии довольно активно ведется научно-исследовательская и экспериментальная деятельность в области ”зеленого” бетона и цемента», – говорит Юхо Юлиниеми, доцент кафедры технологии волокон и элементарных частиц при Университете Оулу. Помимо своей основной работы в Оулу, он участвует в проектах Технологического университета Лаппеенранта-Лахти, Университета Аалто и еще десяти компаний.
Среди активных игроков на рынке – компания Carbonaide, использующая твердение бетона для улавливания и хранения углерода при реализации технологического процесса, который был разработан Центром технических исследований Финляндии VTT.
«Благодаря нашему подходу, мы способны превратить значительное количество углекислого газа в твердые минералы и заключить их в бетон на постоянное хранение с помощью очень простого и экономически эффективного решения, – говорит Ниина Хаапасало, технический директор компании Carbonaide. – Задействовав процесс твердения, мы можем максимально увеличить количество минерализованного CO2 и минимизировать количество необходимого цемента».
Она поясняет: «Перед нами стояли две цели: низкий порог использования новой технологии в промышленности, с одной стороны, и значимый с точки зрения климата уровень минерализованного CO2, с другой стороны. Мы обнаружили, что твердение бетона – это идеальная с точки зрения организации производства стадия для того, чтобы просто и эффективно внедрить наш процесс в производственный цикл на уже существующих бетонных заводах».
Строительные материалы как ловушка для углерода
Генеральный директор компании Carbonaide Тапио Вехмас проверяет оборудование на заводе в Холлола в Южной Финляндии.
Фото: Веса Киппола/ VTT
Первую партию продукции Carbonaide с минерализованным углеродом компания запланировала выпустить вместе с компанией-партнером весной 2024 года, а поставка полных партий начнется позднее в этом же году.
«Наша цель – создать более устойчивое будущее с помощью передовых технологий, которые не только сокращают выбросы углекислого газа при производстве строительных материалов, таких как бетон, но и улавливают CO2 в количествах, превышающих те, которые они выделяют в течение своего жизненного цикла, – говорит генеральный директор компании Carbonaide Тапио Вехмас. – Вполне логично, что строительному сектору предстоит стать ловушкой CO2, поскольку именно здесь создается самый большой объем искусственного материала, произведенного человеком».
Количество углерода, которое поглощает выпускаемая продукция, можно легко контролировать с помощью лабораторных тестов. Их данные компании-партнеры могут использовать в расчетах своего углеродного следа.
«Количество минерализованного CO2 основано на наших технологических расчетах, которые нашли подтверждение в лабораторных замерах, сделанных третьей стороной, – говорит Хаапасало. – В коммерческих масштабах весь минерализованный CO2 анализируется двумя способами, поэтому все абсолютно прозрачно».
Низкоуглеродистый бетон на объектах городского строительства Хельсинки
Похоже, что инновационные решения в области «зеленой» продукции, растущий спрос на них со стороны бизнеса и глобальные изменения климата пришли в нашу жизнь одновременно.
Фото: VTT
Для перевода новых технологий на коммерческую основу важную роль играет наличие выверенных и подтвержденных данных. Например, во всех инфраструктурных проектах Хельсинки начиная с 2023 года введено требование по использованию низкоуглеродного бетона. Требования устанавливаются стандартом Ассоциации производителей бетона Финляндии, и они год от года становятся жестче.
«Некоторые крупные компании-производители бетона получают цемент с низким содержанием CO2, смешивая доменный шлак с цементом и получая таким образом дополнительное количество основного вяжущего материала», – говорит Юлиниеми.
Крупнейший производитель бетона в Финляндии, компания Parma, предлагает рынку «зеленый» бетон, который может снизить выбросы CO2 на 40 процентов, а между тем ее главный конкурент, компания Rudus, утверждает, что ее версия «зеленого» бетона может сократить выбросы на целых 60 процентов по сравнению с производством обычного бетона.
Еще один крупный производитель бетона, компания Suutarinen, объявила о своих планах построить в начале 2024 года в городе Миккели крупнейший в стране завод по производству сборного железобетона. Завод будет выпускать продукцию, используя низкоуглеродные материалы, произведенные в самой компании. В то же время ряд небольших финских фирм используют в своем производстве побочные минеральные отходы, как правило, отработанное сырье, для производства цементоподобных вяжущих веществ, известных как геополимеры, которые имеют меньший углеродный след и лучшую эффективность.
В число этих фирм входят основанная в 2016 году компания Betolar, советником которой является бывший генеральный директор Nokia Олли-Пекка Калласвуо, и компания EcoUp. Последняя перерабатывает отходы из минеральной ваты и получает из них вяжущие вещества для производства геополимерного бетона. Еще одна компания – Keko Geopolymeerit, которую в 2020 году основал Юхо Юлиниеми, специализируется на выпуске строительных материалов, активируемых щелочью.
«Похоже на то, что ”зеленый” бетон становится движущим рычагом и ускорителем развития строительной отрасли, – говорит Юлиниеми. – Очень многие компании подходят к этому вопросу серьезно и активно развиваются в этом направлении, так что переход на экологический бетон обязательно произойдет. Однако это довольно консервативная отрасль, поэтому все здесь всегда происходит медленнее, чем ожидается. Но на данный момент я настроен оптимистично».
Текст: Виф Стенгер, апрель2024 г.
