Zephyrnet-logo

Koolstofnegatieve bouwmaterialen

Datum:

Misschien vraagt ​​u zich af of koolstofnegatieve bouwmaterialen inderdaad meer koolstof kunnen opnemen dan bij hun productie wordt uitgestoten. Als je dat doet, ben je niet de enige, velen van ons wel.

In feite hebben veel mensen dezelfde vraag in gedachten... En dat is niet verwonderlijk, want koolstofnegatieve bouwsystemen zijn vrij recent, maar het is een blijvertje. Waarom? 

Meer dan een derde van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen (BKG) is afkomstig van de bouwsector. En de wereld bevindt zich op het kritieke punt waarop de uitstoot van broeikasgassen moet worden verminderd. Daarom.

Wat is de uitstoot van koolstofputten in bouwmaterialen?

Ten eerste helpt het om onderscheid te maken tussen koolstofneutraal en koolstofnegatief. 

CO2-neutraal zijn betekent dat de hoeveelheid CO2 die het materiaal uitstoot gelijk is aan de hoeveelheid die het uit de atmosfeer haalt. Koolstofnegatief zijn betekent dat de hoeveelheid COXNUMX die het product opzuigt groter is dan dat het vrijgeeft. 

Koolstofnegatieve bouwsystemen omvatten het gebruik van bouwmaterialen en technologie die de koolstofemissies van de bouwsector kunnen verminderen door CO2 effectief uit de lucht te verwijderen. Dit is mogelijk door toepassing van een combinatie hiervan:

Bouwsector: een belangrijke bron van koolstof 

De koolstofemissies van de bouwsector en de impact ervan op het milieu krijgen de laatste tijd meer aandacht. De bouwsector is verantwoordelijk voor een groot deel van het energieverbruik en de COXNUMX-uitstoot. 

uitstoot bouwsector

uitstoot bouwsector

  • De bouwsector is verantwoordelijk voor ongeveer 39% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. 

Er zijn gewoon veel bronnen van broeikasgassen bij het bouwen van een structuur, zoals zwaveldioxide, koolmonoxide, koolstof, fijnstof en andere verontreinigende stoffen. Andere belangrijke bronnen zijn onder meer de energie die nodig is voor de productie en het transport van bouwmaterialen, de behandeling, het storten van afval en de vraag naar bouwmachines. 

Materialen en producten die in een gebouw worden gebruikt, zoals staal en aluminium, ontstaan ​​door middel van verschillende processen. Deze omvatten grondstofwinning, grondstofproces, smelten, vervaardiging van eindproducten en transport naar bouwplaatsen. Elk van die processen gebruikt energie uitgedrukt in koolstofemissies. 

De totale uitstoot van alle bouwmaterialen en -producten en de constructie die nodig is om ze samen te stellen, verwijst naar de in het gebouw opgenomen koolstof. Ingebouwde koolstof is goed voor ongeveer 20% van de totale uitstoot van broeikasgassen door de bouwsector.

Het terugdringen van embodied carbon is een van de praktische mitigerende maatregelen voor de sector. En dat kan het doen door te kiezen voor koolstofput en koolstofnegatieve bouwmaterialen en -producten.

  • Helaas gebruiken de traditionele bouwsystemen geen bouwmateriaal met koolstofputten. 

Traditionele bouwtechnologieën zijn grotendeels afhankelijk van fossiele brandstoffen voor hun energiebehoeften, wat resulteert in enorme koolstofemissies. Voeg daarbij het feit dat het bij deze traditionele systemen vaak aan energie-efficiënte benaderingen ontbreekt. Dit leidde vervolgens tot meer energieverbruik en hogere kosten. 

Bovendien hebben traditionele bouwsystemen niet de mogelijkheid om koolstof uit de omgeving te verwijderen. Zelfs als de uitstoot tijdens de bouw wordt verminderd, blijft de COXNUMX-uitstoot van het gebouw zelf positief.   

Belang van koolstofnegatieve bouwmaterialen

De wereldwijde temperaturen op afstand houden is geen keuze meer; het is een must. Anders zal de planeet ergere gevolgen van klimaatverandering moeten ondervinden. 

Dit is waar het belang van de verschuiving naar koolstofnegatieve bouwmaterialen begint. Naast hun duurzaamheid bieden ze ook enorme financiële voordelen. 

Het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en energie-efficiënte engineering kan bijvoorbeeld leiden tot lagere energiekosten voor zowel bouwers als huurders. Opmerkelijker maar moeiteloos is dat het koolstofvastleggingsvermogen van de moderne koolstofnegatieve bouwmaterialen koolstofkredieten kan genereren. 

Koolstofkredieten zijn eenheden die worden verdiend door koolstof uit de atmosfeer te verminderen of te verwijderen. Elke credit vertegenwoordigt een ton vermeden of verwijderde koolstof. 

Het genereren van koolstofkredieten gaf de houders extra inkomsten door de kredieten te verkopen. 

Nu vraag je je misschien af ​​welk bouwmateriaal de laagste ecologische voetafdruk heeft om de meeste credits te krijgen?

Het hangt er eigenlijk van af hoe het materiaal of product is verwerkt, welke technologie erachter zit, energieverbruik, gebruikte grondstoffen, enzovoort. Denk aan de belichaamde koolstof. 

Beton is goedkoop en gemakkelijk te maken, waardoor het een favoriet materiaal is in de bouwsector over de hele wereld. Maar dat gaat ten koste van de gezondheid van de aarde – 7% van de wereldwijde koolstofemissies.

  • Elk jaar wordt minstens 30 miljard ton beton gebruikt om gebouwen op te richten. 

Dat feit leidt tot een race onder wetenschappers en ingenieurs om duurzamere bouwmaterialen te ontwerpen. Wat zijn naast koolstofnegatief of groen beton nog andere voorbeelden van koolstofarme bouwmaterialen?

Laten we ze allemaal leren kennen.

Soorten koolstofnegatieve bouwmaterialen 

Onderzoek en ontwikkeling op het gebied van koolstofarme bouwmaterialen resulteerden in innovatieve producten waarbij gebruik werd gemaakt van gerecyclede producten. Hier zijn enkele voorbeelden van recent ontwikkelde koolstofnegatieve bouwmaterialen. 

Gerecycleerde metalen:

Processen die betrokken zijn bij het produceren van metalen zijn zeer koolstofintensief. Maar door de prestaties van hun hele levenscyclus te nemen, kan hun totale energieverbruik worden verlaagd. Dat komt omdat herhaald gebruik van gerecyclede metalen hun eigenschappen niet aantast.

gerecyclede metalen

gerecyclede metalen

Ook hergebruik van bestaande metalen constructiedelen zoals stalen kolommen en balken is mogelijk, zelfs zonder het volledige recyclingproces. Het is nog interessanter om te weten dat bouwers metalen producten kunnen gebruiken die niet bedoeld zijn om te bouwen. Zeecontainers kunnen bijvoorbeeld ook worden hergebruikt bij het bouwen van nieuwe constructies. 

Koolstofarme bakstenen: 

gebruik 40% vliegas - fijn glaspoeder voornamelijk gemaakt van ijzer, silica en aluminiumoxide - helpt bij het snijden van belichaamde koolstof in conventionele bakstenen. Het is een bijproduct van het verbranden van steenkool voor elektriciteitsopwekking. Het gebruik van dit koolstofarme bouwmateriaal is sinds 2009.

Groene tegels:

Wat tegels groen maakt, is het gebruik van keramiek van ~50% gerecycled glas en andere mineralen. Het afvalglas dat in tegels wordt omgezet, wordt vervolgens gebruikt in binnen- en buitenvloeren en bekledingen. De sprankelende glascomponenten voegen meer esthetische kwaliteit toe aan de tegels.  

Constructief hout: 

Hout is gemaakt van ~ 50% koolstof door droog gewicht. Gezien de ingebouwde koolstof en de opgeslagen koolstof in hout, zijn veel houten bouwmaterialen koolstofnegatief. 

Dankzij zijn koolstofnegatieve eigenschappen maakt hout een geweldige comeback als populair bouwmateriaal. In tegenstelling tot beton en metaal gemaakt van koolstofintensieve fossiele brandstoffen, is hout een hernieuwbaar materiaal dat helpt om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen.

Hempcrete:

Een ander koolstofnegatief constructiemateriaal is hennepbeton, dat nogal onpopulair is. Het is een composiet van hennepvezels en is een lijmachtig bindmiddel. Hennep kan twee keer zoveel koolstof opzuigen als een typisch bos. 

Hennep vezels

Hennep vezels

Groen of koolstofnegatief beton: 

Bijproducten van industriële processen en gerecycleerde materialen die worden gebruikt om grondstoffen te vervangen om traditioneel beton te maken. Zo worden vliegas en gegranuleerde hoogovenslakken vervangen door koolstofintensief cement. 

Evenzo kan gewassen koperslak worden gebruikt in plaats van aggregaat of zand. Het gebruik van gerecycled graniet uit gesloopt puin helpt ook om de uitstoot van beton te verminderen. 

Hoe wordt koolstofnegatief beton gemaakt?

Er zijn verschillende manieren om koolstofarme of zelfs koolstofnegatieve betonblokken te maken. 

Eén manier is door een biogene kalksteen toe te voegen, een koolstofneutraal materiaal dat CO2 uit de lucht kan halen, waardoor het koolstofnegatief wordt. 

Een andere manier is om de traditionele mix van cement te vervangen door cement op basis van magnesium met behulp van zeewater. Het kan koolstof opnemen in plaats van het uit te stoten zoals conventioneel cement dat doet. 

De vervaardiging van cement, het belangrijkste ingrediënt van beton, is goed voor maar liefst 8% van de totale uitstoot van de wereld. Maar het is niet mogelijk om te stoppen met het gebruik van betonblokken om constructies te bouwen. 

Er ontstaan ​​dus innovatieve manieren om van beton niet alleen een koolstofneutraal bouwmateriaal te maken, maar ook koolstofnegatief. We hebben immers sterkere huizen nodig om veel sterkere stormen en orkanen te weerstaan. 

Met al die opties, wat zouden de beste koolstofneutrale bouwmaterialen zijn? Om u te helpen beslissen of gewoon uw selectieproces te starten, geven we u de topproducten in de sector. 

De beste koolstofnegatieve bouwmaterialen 

Hoewel er nogal wat baanbrekende bedrijven zijn die naam proberen te maken in de ruimte, zijn hier de beste die opvallen. 

Geplante structurele panelen™

geplant

geplant

Bovenaan onze lijst met de beste koolstofnegatieve bouwmaterialen staan ​​de producten van Plantd. plantd is een revolutionair bedrijf in duurzame bouwmaterialen dat snelgroeiend overblijvend gras transformeert in duurzame, COXNUMX-negatieve bouwmaterialen. 

Plantd's gepatenteerde productietechnologie met lage koolstofemissies heeft onlangs $ 10 miljoen opgehaald in een Series A-financieringsronde. Het Amerikaanse Family Ventures leidde de ronde.

Zowel de mede-oprichters als de ingenieurs van het bedrijf - Huade Tan en Nathan Silvernail - werkten samen en verbeterden hun vaardigheden bij SpaceX. Terwijl ze daar waren, hebben ze jarenlang sleutelsystemen en componenten van het ruimtevaartuig voor de bemanning ontworpen en gebouwd. Hun baanbrekende team wordt gecompleteerd door seriële ondernemer Josh Dorfman, mede-oprichter en CEO. 

Met zijn zeer capabele team herdefinieert Plantd de waardeketen voor duurzame, COXNUMX-negatieve bouwmaterialen. 

geplante structurele panelen

geplante structurele panelen

Beginnend met structurele paneelproducten voor muren en daken zoals op de foto hierboven, zal Plantd bouwmaterialen maken die een directe vervanging zijn voor traditionele producten voor woningbouw. Ze hebben ook geen alternatieve installatietechnieken nodig. 

Het bedrijf teelt snelgroeiend overblijvend gras in plaats van bomen te kappen en pioniert met nieuwe productietechnologieën om de CO80-uitstoot te verminderen. Het resulterende product genaamd Plantd Structural Panels™ is in staat om 2% van de COXNUMX die in het veld wordt opgevangen vast te houden.

Die CO2 wordt vervolgens opgesloten in de muren en daken van nieuwe woningen. 

CarbiCrete CMU's

Hetzelfde met Plantd's koolstofnegatieve bouwmaterialen, CarbiKreta ontwikkelt innovatieve, goedkope bouwproducten die de uitstoot helpen verminderen. De gepatenteerde technologie maakt de productie van cementvrij, koolstofnegatief beton mogelijk met mineraal afval en CO2 als grondstoffen.  

carbicrete voordelen

carbicrete voordelen

Het bedrijf biedt prefab beton van hoge kwaliteit tegen lagere kosten en op een manier die hun ecologische voetafdruk verkleint. Dit trekt de aandacht van investeerders, waardoor het bedrijf tot nu toe in totaal ~ $ 28 miljoen heeft kunnen ophalen. Tot de geleide investeerders behoren NGen, Canada's Advanced Manufacturing Supercluster. 

met beton op basis van cementbestaat de eerste stap van het proces uit het mengen van cement met aggregaat en water. Met CarbiCrete is cement uitgesloten. In plaats daarvan wordt staalslak gebruikt en gemengd met de andere bouwmaterialen.

Het is ook vermeldenswaard dat het maken van CarbiCrete's CMU's (betonmetselwerkeenheden) een gespecialiseerde absorptiekamer omvat waarin CO2 wordt geïnjecteerd. Binnen 24 uur bereikt het beton zijn volledige sterkte.

In vergelijking met op cement gebaseerde CMU's vertonen CarbiCrete CMU's gelijkwaardige of betere mechanische en duurzaamheidseigenschappen. Ze hebben ook dezelfde waterabsorptie-eigenschappen, maar hebben een hogere druksterkte tot 30% en een betere weerstand tegen bevriezen/ontdooien.

carbicrete CMU vs cementgebaseerde CMU

carbicrete CMU vs cementgebaseerde CMU

CarbiCrete's 3rd-party levenscyclusanalyse (LCA) toont een vermindering van 100% van de CO2-uitstoot door het elimineren van cementgebruik. 

Het resultaat?

3 kg CO2 verwijderd per CMU 2 kg vermeden door geen cement te gebruiken + 1 kg opgevangen tijdens uitharding. Met andere woorden, netto negatieve emissies met de permanente vastlegging van koolstof die wordt gemineraliseerd tijdens het uitharden van het product.

GreenJams Agrocrete 

Als cement als een land zou worden beschouwd, zou het de op twee na grootste koolstofuitstoter ter wereld zijn. Het overtrof zelfs een groot land als India.

Maar een sociale onderneming, GreenJams, gevestigd in Roorkee en Visakhapatnam biedt een oplossing. De startup krijgt financiële steun via subsidies van verschillende instellingen, waaronder universiteiten. Het heeft zijn engelenronde voltooid in een niet nader genoemd bedrag.

GreenJams maakt koolstofnegatieve bouwmaterialen uit landbouwbiomassa en hennepblokken. Hun vroege prototypeproducten zien er als volgt uit. 

agrocrete blokken

agrocrete blokken

Het product heet Agrobeton is gemaakt van upcycled materiaal. De oprichters zeiden dat het product:

  • bouwkosten met 50% verlagen,
  • verhoog de thermische isolatie met 50%, en 
  • verkort de tijd die nodig is om gebouwen te bouwen.

De landbouwresten zoals padiestro, katoenstengels, bagasse enz. die worden gebruikt om Agrocrete te maken, worden gemengd met het innovatieve product BINDR van het bedrijf. Het is een 100% geüpcycled koolstofarm alternatief voor portlandcement, gemaakt van industriële bijproducten van de staal-, papier- en energie-industrie. Dit is hoe het leven van Agrocrete verloopt.

agrarische levenscyclus

agrarische levenscyclus

Agrocrete heeft dezelfde sterkte als een conventionele rode baksteen uit de oven. Toch biedt het minder neiging tot waterabsorptie, vangt het tonnen CO2-emissies op en kan het minstens 75 jaar blijven zitten. 

Als klap op de vuurpijl zijn Agrocrete-blokken 30% lichter, dus het verlaagt ook de arbeidskosten en is handiger voor metselaars om aan te werken. 

Koolstofnegatieve bouwmaterialen zoals de bovenste hierboven, verminderen de uitstoot van broeikasgassen terwijl ze worden gebruikt. Gedurende hun hele levenscyclus zullen ze meer koolstof uit de lucht halen dan ze vrijgeven. Ze kunnen helpen de milieu-impact van uw bouwproject te compenseren of uw huis duurzamer te maken. 

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img