De productie van cement, een hoofdbestanddeel van beton, drukt een grote stempel op de wereldwijde CO2-uitstoot. In 2022 werd meer dan 4 miljard ton van het bouwmateriaal geproduceerd, goed voor zo’n 8 procent van de totale broeikasgasuitstoot van de planeet dat jaar.
Deze enorme uitstoot maakt het verduurzamen van de productie tegelijkertijd een enorme kans. Als het lukt van uitstootvrij cement te maken, wordt de wereld in één klap een stuk groener.
‘Schoonste cement’
Deze kans zag MIT ook. Wetenschappers ontwikkelden een technologie die het onderbracht in de spin-off Sublime Systems. En dat bedrijf claimt nu ‘het schoonste cement van de wereld’ te kunnen maken.
Dit is mogelijk doordat het bedrijf gebruikt maakt van elektrochemische processen die werken op kamertemperatuur, in plaats van ovens die werken op fossiele brandstoffen. Bij reguliere cementproductie wordt kalksteen namelijk verwarmd tot ongeveer 1.400 °C door fossiele brandstoffen te verbranden om pure kalk te produceren. Maar kalksteen bestaat voor ongeveer 50 procent uit kooldioxide per gewicht. En wanneer de oven die CO2 uitstoot, is het moeilijk op te vangen, omdat het vermengd is met andere rookgassen.
Elektrolyser
Sublime Systems pakt dit heel anders aan. Het bedrijf gebruikt een variant van de elektrolyser; een techniek met twee elektroden (plus en min) die water kan scheiden in waterstof en zuurstof. De elektrolyser van Sublime heeft ook twee elektroden: één ervan produceert een oplossing die calcium uit mineralen haalt, waardoor een reactief silicaat achterblijft. De tweede elektrode produceert alkaliteit, waardoor reactief pure calcium (ook wel, kalk) overblijft. De reactieve calcium en silicaat worden op lage temperaturen met elkaar gemengd om het eindproduct te maken: cement.
CO2 afvangen
Volgens Sublime Systems kan het met dit proces pure kalk maken uit kalksteen van heel lage kwaliteit; een grondstof die overdadig aanwezig is in de wereld. CO2 blijft een restproduct bij dit proces, maar het komt er in ieder geval in zuivere, koude toestand uit, gecomprimeerd tot 10 bar. Zo is afvang en opslag relatief eenvoudig.
Certificaten zijn binnen
Eerder deze maand maakte Sublime bekend dat hun cement de juiste certificaten binnen heeft die de kwaliteit van zaken als sterkte, weerbaarheid en droogtijd ondersteunen. Deze certificaten maken de weg vrij voor daadwerkelijke toepassing in Amerikaanse gebouwen.
Snel opschalen
De grootste uitdaging is nu om Sublime’s cement in prijs concurrerend te maken met de huidige standaard. Het bedrijf verwacht dat dit punt over zo’n 10 jaar bereikt is. Sublime Systems is nu al in staat om jaarlijks 100 ton van hun cement te produceren. In 2025 moet er een demonstratiefabriek staan die 25.000 ton kan maken. In aanloop naar 2030 wil Sublime wereldwijd actief zijn en jaarlijks een miljoen ton cement kunnen produceren.
