Lera är framtiden

Ny rapport från SGU visar på alternativa bindemedel.

Det finns potential i Sverige för en miljon ton alternativa bindemedel årligen, enligt en av regeringens beställd rapport från SGU, Sveriges geologiska undersökning. Men det finns få produktcertifierade och kvalitetskontrollerade alternativa bindemedel på marknaden i dag och de flesta av dem minskar, som till exempel flygaska och slagg.

Däremot finns det flera nya tänkbara material som lera och puzzolaner, där tillgången är stor.

I Sverige produceras årligen cirka 2,8 miljoner ton cement och behovet av alternativa bindemedel är inte tillgodosett med inhemsk produktion. För att kunna uppfylla den lägsta nivån av klimatförbättrad betong där tio procent av portlandcementen ersätts med till exempel masugnsslagg behövs det cirka 300 000 ton av detta material. Om all betong producerad i Sverige skulle utnyttja maximalt användande av alternativa bindemedel enligt det befintliga regelverket och vägledningen för klimatförbättrad betong från Svensk Betong skulle behovet tredubblas. Det innebär ett behov på cirka en miljon ton alternativa bindemedel årligen.

Idag finns framför allt mald granulerad masugnsslagg, flygaska från kolkraft och i mindre mängder silikastoft. Tillgången på dessa förväntas minska i framtiden. Det har lett till att forskning kring möjliga kandidater har intensifierats inom EU.

De framtida alternativa bindemedel som bedöms ha störst potential och som bedöms kunna implementeras inom relativ närtid är naturliga puzzolaner. Dessa utgörs av vulkaniska material och askor eller andra sedimentära avlagringar med puzzolana egenskaper. Bedömningen är att dessa material har förutsättning att kunna implementeras i större skala relativt snart inom cementtillverkning, men också som tillsatsmaterial i betong. Naturliga puzzolaner finns att tillgå i framför allt vulkaniskt aktiva områden där de kan förekomma i riklig mängd.

Ett annat material som bedöms ha potential att bli ett viktigt alternativt bindemedel i framtiden är lera. Genom att kalcinera, eller bränna, lera eller genom mekanisk aktivering av denna kan detta material utgöra en viktig beståndsdel i framtida betongbyggnationer. Det finns betydande fyndigheter av lera i Sverige men ännu ingen produktion till cement- eller betongändamål. Det finns redan patenterade produkter och erfarenheter från andra länder, samt flera forskningsresultat från Sverige som visar att vissa typer av leror är lämpliga råvaror för tillverkning av alternativa bindemedel.

Utöver naturliga vulkaniska puzzolaner och leror finns det ett antal olika material som kan komma att utvecklas till funktionella alternativa bindemedel. Några exempel på möjliga material är metallurgiska slagger, gruvavfall, aska från förbränning av biomassor eller avfall och återvunnet finmaterial från gammal betong. För att dessa material ska kunna bli fullvärdiga alternativa bindemedel krävs omfattande utvecklings-, provnings-, standardiserings- och certifieringsarbete.

Att identifiera och utvärdera alternativa material för tillverkning av alternativa bindemedel innebär flera utmaningar. Det är viktigt att materialen finns i tillräckligt stora mängder och är tillgängliga, samt att de har rätt kemiska och fysikaliska egenskaper för att kunna användas som alternativa bindemedel i betong. De måste även uppvisa homogen kvalitet över tid.

Nya alternativa bindemedel måste också fungera tillsammans med andra delmaterial i betong och bidra till att skapa en hållfasthet och beständighet som klarar den aktuella miljön betongen utsätts för. Många av dessa praktiska utmaningar kan större industrier hantera själv. Samtidigt finns ett behov av ett samlat forskningsprogram där de långsiktiga utmaningarna, som till exempel hur reaktiva de nya materialen är och hur beständiga de är i svenskt klimat, måste undersökas.

Möjligheten att certifiera nya produkter mot en produktstandard är av stor vikt för att på ett säkert sätt kunna implementera nya produkter. Sedan flera år har den europeiska kommissionen bromsat publiceringen av nya standarder för många redan färdiga standarder och EAD:er på grund av att de inte anses uppfylla kraven för cement och betong i Byggproduktförordningen. Detta innebär att nya material eller ändringar när det gäller befintliga material inte har kunnat introduceras.

I ETA-systemet som var tänkt vara ett förhållandevis snabbt sätt att kunna sätta innovativa material på marknaden går det därför mycket trögt. Här krävs det politisk handlingskraft på Europanivå för att ta bort hinder för implementering av nya klimatsmarta material.

Utifrån kunskapsläget som redovisats i rapporten ges följande rekommendationer:

• Ge RISE i uppdrag att samla in kunskap och erfarenheter samt kommunicera goda exempel där alternativa bindemedel används och sprida ”best practice”-lösningar så att även den klimatförbättrade betongen upplevs som välfungerande.

• Utpeka ansvarig myndighet(er) att upprätta en nationell plan för hantering av en robust försörjning av bindemedel och byggmaterial samt dess påverkan på klimatarbetet och koppla till regionala materialförsörjningsplaner.

• Ge Sveriges geologiska undersökning i uppdrag att utreda möjligheter för inhemsk försörjning av leror lämpliga för bindemedelsframställning genom kartläggning och inventering av tillgångar i Sverige.

• Ge Sveriges geologiska undersökning i uppdrag att i samverkan med RISE och Naturvårdsverket utreda möjligheter och hinder till utvinning av alternativa bindemedel från restmaterial och avfall från gruvindustrin.

• Utreda var förekomster finns, importmöjligheter och logistikkedjor gällande lämpliga vulkaniska material, för snabbast möjliga tillgång till nya alternativa bindemedel i Sverige.

• Ge statliga forskningsfinansiärer i uppdrag att inledningsvis ta fram forskningsprogram och finansiera grundforskning inom cement, alternativa bindemedel och betong som kan främja innovationer och möjliggöra ny teknik.

• Ge efterföljande statliga forskningsfinansiärer i uppdrag att ta fram ett samlat forsknings[1]program där de långsiktiga utmaningarna, till exempel hur beständiga nya material är i svenskt klimat kan undersökas. Hänsyn bör även tas till påverkan på människors hälsa och miljö.

• Ta fram forskningsutlysningar riktat mot utveckling av modifierade produktionsprocesser för att optimera och behandla restprodukter (bio-askor, avfall) så att de får bättre förutsättningar att möta de krav som ställs på delmaterial till betong.

• Investera i etablering och tillhandahållande av välutrustade testbäddar, såväl i laboratorier som i fält, där provningar kan genomföras för att verifiera kortsiktiga och långsiktiga egen[1]skaper i godkännande av nya alternativa bindemedel. Säkerställa att en sådan anläggning är tillgänglig för alla aktörer, förslagsvis på RISE. En basfinansiering behöver säkras.

• Främja ett aktivt standardiseringsarbete för ökad framtagning av nationella och europeiska standarder för nya alternativa bindemedel. Svensk betong och RISE är viktiga aktörer i detta.

• Lyfta och behandla frågan kring hinder för implementering av nya alternativa bindemedel på europeisk nivå.

• Införa innovationsupphandlingar som en del i offentliga upphandlingar för att främja användning av klimatförbättrad betong (med större andel alternativa bindemedel).

Enligt rapporten finns det idag två potentiella kandidater till alternativa bindemedel som troligen kan introduceras i närtid, aktiverade leror och naturliga puzzolaner i form av vulkaniska askor. För att komma till användning behöver dessa materials 64 SGU RR 2023:02 tekniska och kemiska egenskaper utvärderas och provas ytterst noggrant för att nationella eller europeiska standarder ska kunna tas fram. Kaolinleror, som tillhör kategorin aktiverade leror, är potentiella råvaror för tillverkning av alternativa bindemedel. Förekomster har tidigare identifierats i södra Sverige men en mer detaljerad kunskap om förekomsternas utbredning, egenskaper, kvalitet med mera saknas.

För att kunna utvärdera svenska kaolinlerors lämplighet och tillgång bör det göras en inventering och samman[1]ställning av befintlig information, kompletterat med kartläggning och provtagning för utvärdering av tillgångarnas kvalitet och storlek. En inventering bör även undersöka möjligheter för utvinning och eventuella intressekonflikter, samt möjligheter till import.

Plast blir cement!

Även andra lämpliga leror i Sverige, exempelvis illit, bör kartläggas och utredas. Detta innebär i första hand ett större kartläggningsarbete med närmare klassificering av de svenska lerorna, för utpekande av potentiella lämpliga material för användning som alternativa bindemedel.

Läs hela rapporten här!

Ingemar Löfgren: Flygaska inte giftigt!