Onze wereld is gebouwd met cement: als mortel voor pleisterwerk, om voegen voor afvoeren en buizen te maken, in beton om vloeren en trappen te leggen, bij de constructie van bruggen, dammen, vuurtorens … Maar cement maken is een koolstofintensief proces: het productieproces is goed voor 8% van de wereldwijde CO2-uitstoot, en voor 5,5% van de totale broeikasgasemissies.
Om cement te maken, moet je onder andere calciumcarbonaat en klei in een oven verwarmen tot 1450°C. Dan valt calciumcarbonaat uit elkaar in calciumoxide en CO2. Calciumoxide reageert bij hoge temperatuur met de klei en vormt zo de klinker, de basisgrondstof van cement. Je hebt dus enorm veel energie nodig, gewoonlijk van fossiele brandstoffen die CO2 uitstoten, en dan stoot het proces zelf nog eens CO2 uit.
Kalksteen vermijden
Verschillende startups maken daarom werk van varianten van cement waarbij de nood aan kalk wordt vermeden. Zo zou de Californische startup Brimstone vanaf 2024 cement produceren waarin de kalksteen werd vervangen door silicaatgesteenten. In tegenstelling tot kalksteen produceren die geen CO2 wanneer ze worden opgewarmd tijdens het productieproces.
Bovendien worden er tijdens dat proces ook silica en magnesiumgesteente gecreëerd. Dat eerste bijproduct kan zelf ook gebruikt worden om vliegas te vervangen. Die stof zorgt ervoor dat het cement gemakkelijker verwerkbaar is en is meestal afkomstig van energiecentrales op steenkool. Magnesiumgesteente haalt dan weer van nature CO2 uit de lucht, waardoor het cement van Brimstone zelfs meer koolstof zou opslaan dan het uitstoot.
Elektrolyse
Sublime Systems, een startup uit Massachusetts, koos dan weer voor een elektrolytisch proces dat toelaat om kalk te produceren uit andere materialen dan kalkstenen. Daarmee kunnen ze bij kamertemperatuur de hoofdingrediënten van cement uit een reeks mineralen in stollingsgesteenten halen. Dat doen ze bovendien met behulp van hernieuwbare elektriciteit.
Om in de bouwwereld geïntroduceerd te kunnen worden, moet het cement voldoende slijtvast zijn om de tijd, zware weersomstandigheden en andere belastingen te weerstaan. Dat wil Sublime bewijzen door gebruik te maken van 'Dracula's Chest': een roestvrijstalen vriezer in de vorm van een doodskist waarin ze het product herhaaldelijk invriezen en ontdooien. Het bedrijf kan nu 100 ton cement per jaar produceren en streeft ernaar om binnen vijf jaar een miljoen ton per jaar te kunnen produceren. Zo zou het cement ook economisch voldoende competitief worden.
