Duurzamer beton door CO₂ afvangen (CCS)

Vóór 2030 zullen verschillende cementfabrieken wereldwijd zijn uitgerust met installaties voor de volledige afvang van CO₂, waaronder fabrieken in Duitsland en één in België. Hierdoor zal de cementproductie van deze fabrieken klimaatneutraal zijn. Een opvallend project is de cementfabriek van Heidelberg Materials in Brevik, Noorwegen, waar al in 2024 een grootschalige CO₂-afvanginstallatie operationeel zal zijn. Welke ontwikkelingen zijn er nog meer? Concrete Europe publiceerde een overzicht.

In de CO₂-route van het Betonakkoord is CO₂-afvang als één van de 26 handeling perspectieven opgenomen. Zowel bij opslag als bij gebruik zal de CO₂ geconcentreerd moeten worden afgevangen, waarvoor verschillende technieken in ontwikkeling zijn. Verwacht wordt dat CO₂-afvang pas vanaf ongeveer 2030 voor een belangrijk deel van de CO₂-reductie zal zorgen. De voorbeelden laten zien dat men het kleinschalig eerder kan plaatsvinden en dat CO₂-afvang pas vanaf ongeveer 2030 voor een substantieel deel van de CO₂-reductie zal zorgen.

Waarom is CO₂ afvang belangrijk?

Het Betonakkoord omschrijft verschillende routes om beton klimaatneutraal te maken, waaronder het vervangen van fossiele brandstoffen en het verminderen van het gebruik van portlandcementklinker (bron: Betonakkoord). Het laatstgenoemde is cruciaal, omdat bij de productie ervan veel CO₂ vrijkomt door het verhitten van kalksteen. CO₂-afvang speelt daarom een essentiële rol in het streven naar CO2-neutraal beton. Verschillende technieken worden gebruikt om CO₂-emissies bij cementproductie af te vangen. Aangezien tweederde van de CO₂-uitstoot van de cementindustrie gerelateerd is aan het productieproces (calcinatie van kalksteen), richt de industrie zich sterk op koolstofopname als haar belangrijkste technologie, wat 42% vertegenwoordigt van haar CO₂-reductie-inspanningen tegen 2050 (bron: Concrete Europe). Koolstofopname en opslag (CCS), die cement koolstofneutraal kan maken, kan zelfs koolstofnegatief worden wanneer biomassa-afval als alternatieve brandstof wordt gebruikt. Een aanzienlijk aantal CCUS-projecten is momenteel in ontwikkeling in de Europese industrie. De haalbaarheid van de technologie hangt af van de wijze waarop de onder het regelgevingskader gevangen CO₂ wordt erkend en geboekt. 

CCS-project in Noorwegen

Het Brevik CCS-project is gericht op het afvangen en permanent opslaan van CO₂ dat vrijkomt bij de productie van portlandcementklinker. Studies voor dit project begonnen al in 2005, en in 2014 werden op kleine schaal tests uitgevoerd met amines voor CO₂-afvang. Het project, gestart in 2020, maakt deel uit van het bredere Longship-project van de Noorse overheid. Jaarlijks zal ongeveer 400.000 ton CO₂ worden afgevangen bij de cementfabriek, wat neerkomt op ongeveer 50% van de totale CO₂-emissie.

Afvangtechnologie

De CO₂-afvangtechnologie van de fabriek is ontwikkeld door Aker Carbon Capture en maakt gebruik van amines. Deze stoffen kunnen CO₂ opnemen bij lage temperaturen en weer vrijgeven bij hogere temperaturen. Tot 99% van de CO₂ uit de rookgassen kan worden gefilterd met deze techniek. In plaats van het vrijkomen van CO₂ in de atmosfeer, wordt de afgevangen CO₂ permanent opgeslagen onder de zeebodem in geologische formaties. Noorwegen heeft al ervaring met dergelijke opslag sinds 1996. Het Longship-project draagt direct bij aan het verminderen van de opwarming van de aarde.

CCUS

Technologieën voor het vastleggen, benutten en opslaan van koolstof Innovatie in technologieën voor het vastleggen, benutten en opslaan van koolstof (CCUS) is wellicht de meest belangrijke ontwikkeling in de betonindustrie. Koolstofvastlegging maakt het mogelijk om tot 100% van de koolstofemissies uit de cementproductie vast te leggen. Deze vastgelegde emissies kunnen veilig ondergronds worden opgeslagen, opnieuw in beton worden geïnjecteerd om het te versterken, of worden gebruikt voor het maken van andere producten zoals synthetische aggregaten of brandstoffen. Enkele belangrijke spelers op het gebied van CCUS zijn onder andere: CarbonCure, Blue Planet, Solidia, Svante en Carbon Engineering.

Europese Commissie 

De Europese Commissie heeft op 6 februari 2024 een ambitieuze stap gezet in haar strijd tegen klimaatverandering door een voorstel voor een klimaatdoelstelling voor 2040 aan te kondigen. Europees commissaris Wopke Hoekstra heeft aanbevolen dat de EU tegen 2040 de uitstoot van broeikasgassen met maar liefst 90% moet verminderen ten opzichte van het niveau van 1990. Dit voorstel komt voort uit de Europese Klimaatwet, die vereist dat de Commissie dit jaar een aanbeveling doet als tussenstap naar de uiteindelijke klimaatneutraliteit in 2050. Om deze ambitieuze doelstellingen te bereiken, zal de Commissie zich onder andere richten op het afvangen, gebruiken en opslaan van CO₂ (CCUS). In lijn hiermee heeft de Commissie gelijktijdig een CCUS-strategie gepubliceerd, die essentieel zal zijn om de gestelde doelen te bereiken. Dit voorstel voor de emissiereductiedoelstelling voor 2040 zal na de Europese verkiezingen verder worden uitgewerkt tot een wetsvoorstel, waarmee de Europese Unie haar voortrekkersrol in de wereldwijde klimaatinspanningen wil blijven vervullen.

Meer inniatieven

CEMBUREAU, de European Cement Association, heeft een interactieve kaart met verduurzamingsprojecten waarom momenteel meer dan vijftig projecten verspreid over Europa staan. De kaart geeft een korte beschrijving van elk project, inclusief de projecttypes en belangrijkste partners, naast de geografische ligging. De projecten omvatten verschillende technologieën om de CO₂-uitstoot van de cementindustrie te verminderen. Te denken valt aan:

• Afvang, gebruik en opslag van koolstof; 
• Het uitfaseren van fossiele brandstoffen en hun vervanging door niet-recyclebaar afval en biomassaverspilling;
• De ontwikkeling van klinkerarme cementen, nieuwe cementen en alternatieve bindmiddelen;
• De recarbonisatie van beton en mineralisatie van toeslagstoffen.