Geopolymerbetonger er enkelt forklart betong basert på en sement hvor bindemiddelet aktiveres ved tilførsel av alkalier, mens den sementen som i dag er basis for nesten all betong, portlandsement, blir aktivert av vann. Grunnen til at geopolymerbetonger regnes som grønnere enn vanlig betong er det er lavere utslipp av CO2 i produksjonsprosessen. Iallfall i teorien.

Hva finnes av råstoffer?

Portlandsement er basert på kalkstein. Denne males opp og brennes på høy varme. I denne prosessen skiller kalksteinen ut CO2. Geopolymerer baserer seg på mindre prosesserte mineraler med aluminiumsilikater. Aktuelle råstoffer her kan være flygeaske, slagg eller også leire.

Det er imidlertid en del praktiske utfordringer med å bruke geopolymerbetonger. De viktigste er at de gjerne har behov for en høyere temperatur for å herde, og at de er vanskelige å få ut av støpeformen fordi formoljen mister sin smørende effekt. Siden herdeprosessen aktiveres med alkalier som for eksempel natriumhydroksid, så får man også en HMS-utfordring når stoffene skal blandes da alkaliene er sterkt basiske. I praksis betyr dette at geopolymerbetonger med dagens teknologi er mest egnet for å bli støpt som prefabrikkerte betongelementer.

De som kjenner til dagens betonger gjenkjenner flygeaske og slagg som også er bestanddel i mange av dagens betonger, og her kommer vi til et interessant område. Bruken av flygeaske i betong har økt vesentlig senere år, enten flygeasken blandes i sementen, eller tilsettes i betongproduksjonen. Dette har bidratt til å gi betonger med vesentlig lavere klimagassutslipp.

Hybridbetong kutter utslipp

Når så andelen av for eksempel flygeaske økes utover dagens standard begynner man å få en krysning mellom en portland- og en geopolymerbetong: Hybridbetong. Powerhouse Brattøra er eksempel på dette. I dette ambisiøse byggeprosjektet i Trondheim inneholder sementen 55 % flygeaske. Dette gir en betong med et lavt karbonavtrykk, men krever også ekstra oppmerksomhet i utførelsesleddet.

Flygeaske, som er den mest brukte geopolymeren nå, er en begrenset ressurs. Den hentes fra kullfyrte kraftverk, og slike kraftverk det vil bli færre av i fremtiden. Det er ikke umulig at industrien i fremtiden kan benytte naturlige askekilder som vulkansk aske, men i dag gjøres ikke dette. Også aske fra andre forbrenningskilder kan ha bruksområder innen betong, men også dette ligger et stykke inn i fremtiden.

Slagg er et restprodukt fra stålframstilling, og er følgelig også en begrenset ressurs. Det bør uansett være en målsetting å bruke mest mulig av tilgjengelig slagg i betong. Dette reduserer avfallsmengden i stålindustrien, og reduserer også utslipp knyttet til betong.

Leire kan bli framtida

Leire kan derfor bli den ressursen som i framtiden vil bidra til å lavere karbonavtrykk til sement. Selv om ikke all leire har de mineralene som er nødvendig er det en ressurs det er stor tilgang på. For å bli reaktiv slik at den får sementerende egenskaper må leira også varmebehandles, men med ca 40-50 % av utslippet til portlandklinkeren.

Vil så fremtiden være rene geopolymerbetonger? Sannsynligvis ikke. Betong er verdens mest produserte vare, og det finnes ikke nok av andre råstoffer til å erstatte kalksteinen. All verdens flygeaske og slagg vil ikke kunne erstatte mer enn 30 % av klinkeren på verdensbasis. Effekten av geopolymerer er også størst når den brukes i kombinasjon med en portlandsement, så med dagens teknologi vil det være mest bærekraftig å utnytte tilgjengelige geopolymerer som innblanding i portlandsementer slik man allerede gjør, men i enda større grad. Derfor vil nok hybridbetong slik vi ser i Powerhouse Brattøra peke ut retningen for morgendagens betong.