Mineraal olivijn kan cement en beton CO₂-negatief maken

Het mineraal olivijn zou de sleutel kunnen zijn voor het produceren van cement zonder dat daar CO₂ bij vrijkomt. Dat zou een enorme stap betekenen bij het verkleinen van de ecologische voetafdruk van cement en dus ook van beton.

En er is nog meer goed nieuws, want olivijn is volop aanwezig op de aarde. ,,Het is een van de weinige mineralen die op gigatonschaal beschikbaar is”, zegt Sam Draper van Seratech in NewScientist. Seratech is een in Groot-Brittannië gevestigd bedrijf dat een proces heeft gepatenteerd om olivijn in cement om te zetten. In Nederland deed professor Olaf Schuiling tientallen jaren onderzoek naar dit proces. Volgens hem is het één van de eenvoudigste manieren om CO₂ uit de lucht af te vangen. Het is een veilig, natuurlijk en goedkoop proces. (zie Kassa Groen)

Koolstofarm

Tientallen start-ups zoals Seratechcement zijn bezig met het ontwikkelen van duurzame methoden om cement en beton te produceren, zoals het aanvullen met bijproducten van staal of het recyclen van de CO₂ die vrijkomt bij de cementproductie. De meeste emissies van het broeikasgas vinden plaats bij het verwarmen van kalksteen om klinker te produceren. Draper en zijn collega's keken naar het veel voorkomende olivijn om een ​​vervanging te vinden voor een deel van de gebruikelijke klinker. Olivijn bevat silica (geoxideerd silicium), waardoor cement sterker en duurzamer wordt. Er kan ook magnesiumsulfaat uit worden gewonnen. Dit zout reageert met CO₂ en vormt mineralen die het gas vasthouden. 

Proces CO₂ negatief

De onderzoekers extraheerden deze verbindingen door olivijnpoeder op te lossen in zwavelzuur. Nadat ze het silica en magnesiumsulfaat hadden gescheiden, lieten ze CO₂ door de magnesiumslurry borrelen om een ​​mineraal te vormen dat nesquehoniet wordt genoemd. Om het proces op te schalen zou een cementfabriek volgens Draper van Seratech CO₂ gebruiken dat is opgevangen uit een emissiebron of uit de lucht. Zo wordt het hele proces koolstofnegatief. De overgebleven nesquehoniet zou kunnen worden gerecycled tot nieuwe bouwmaterialen.

Schatting 35% reductie

Het vervangen van 35 procent van het gewone cement in een betonmengsel door silica uit dit proces zou een koolstofneutraal cement opleveren, schatten de onderzoekers. Het gebruik van 40 procent zou het cement zelfs koolstofnegatief maken. Het is natuurlijk de vraag of het ook toepasbaar is en de kwaliteit van het beton voldoende. Draper zegt tegen NewScientist dat de huidige bouwnormen het mogelijk maken dat het nieuwe materiaal tot 55 procent van het cement vervangt. Hij maakt wel een voorbehoud, omdat ze er nog niet genoeg van hebben gemaakt voor robuuste tests.

Aanvullend onderzoek

Er is nog onvoldoende wetenschappelijk bewijs voor de effectiviteit van olivijn bij de opslag van CO₂ in cement. Hoewel er commerciële claims op grote schaal kunnen worden gemaakt over de CO₂-vastlegging, ontbreekt de bevestiging hiervan nog in de wetenschappelijke literatuur. Voor meer informatie kunnen geïnteresseerden contact opnemen.

Meer informatie

Publicatie tijdschrift Royal Society Open Science.
Artikel NewScientist

Themapagina beton en CO₂