Construcții sustenabile: Betonul cu conținut redus de CO2

De ce folosim beton în construcții?

Clădiri, drumuri, tuneluri, poduri, baraje sau zgârie-nori - peste tot, betonul este o parte indispensabilă a construcțiilor. Dar să nu ne amăgim: betonul nu are cea mai bună amprentă de carbon. Și totuși, va continua să joace un rol important în construcții și în viitor, pentru că puține alte materiale de construcție au proprietăți structurale atât de bune. Acesta este motivul pentru care decarbonizarea continuă a construcțiilor din beton este un element-cheie al strategiei noastre de sustenabilitate. Lucrăm în mod sistematic la tehnologiile de reducere a amprentei de carbon a betonului și, împreună cu parteneri din industrie și cercetare, acumulăm o experiență importantă în utilizarea betoanelor cu emisii reduse de carbon. Pentru a realiza și mai mult în acest domeniu în viitor, avem nevoie mai presus de toate de un lucru: de clienți dispuși să lucreze cu noi pentru a progresa.

De ce are betonul emisii atât de mari de CO2?

Betonul standard conține ciment ca liant. Și numai producția de ciment este singură responsabilă pentru aproximativ 6-7% din emisiile de gaze cu efect de seră la nivel mondial. Aceasta reprezintă de patru ori mai mult decât tot traficul aerian global combinat.¹ Acest lucru este cauzat de faptul că producția de ciment implică utilizarea clincherului de ciment, fabricat din calcar, nisip și argilă, care este ars la temperaturi ridicate, ceea ce implică un consum mare de energie. Cea mai mare parte a emisiilor de carbon este cauzată de reacția chimică care are loc în cadrul procesului, deoarece dezacidificarea calcarului produce inevitabil emisii de gaze cu efect de seră.

Cum poate contribui STRABAG la reducerea emisiilor de CO2 din beton?

Lucrăm în mod sistematic la tehnologii de reducere a amprentei de carbon a betonului, punem în aplicare proiecte de cercetare și proiecte pilot privind betonul cu emisii reduse de carbon și încheiem noi parteneriate cu producătorii de beton și cu clienții. Pentru a ne ajuta să realizăm și mai mult în acest domeniu în viitor, avem nevoie mai presus de toate de un singur lucru: clienți dispuși să lucreze cu noi pentru a progresa pe parcursul proiectelor lor.

Ce este betonul cu emisii reduse de carbon? Și, în primul rând, cum se reduce carbonul din beton?

Betoanele cu emisii reduse de carbon sunt betoane care au un potențial de încălzire globală (GWP)³ mai mic decât betoanele standard. Aproximativ 80% din emisiile de gaze cu efect de seră ale betoanelor standard provin din clinkerul de ciment Portland utilizat la producerea lor. Cheia pentru reducerea emisiilor în acest caz este, prin urmare, reducerea procentului de clincher utilizat.⁴ Centrul nostru intern de competență în domeniul tehnologiei materialelor de construcții - TPA Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation - lucrează la trei alternative pentru a reduce sau a înlocui conținutul de clincher de ciment din beton:

• Reducerea conținutului de ciment din beton
• Utilizarea cimentului cu conținut redus de clincher
• Utilizarea de lianți alternativi cu un potențial scăzut de încălzire globală

Utilizarea betonului cu emisii reduse de carbon: un exemplu practic

La construcția noului nostru centru de inovare din campusul ZÜBLIN din Stuttgart a fost prima dată când am folosit exclusiv beton cu emisii reduse de carbon pentru toate componentele din beton turnat la fața locului și pentru elementele temporare de construcție. Echipa STRABAG și ZÜBLIN a utilizat 9.151 m³ de ciment CEM III/B cu conținut scăzut de clincher, ciment de furnal, acumulând o experiență și cunoștințe vaste în construirea cu beton cu emisii reduse de carbon.

Rezultatul: Utilizarea betonului gata preparat, cu emisii reduse de carbon, ne-a permis să reducem emisiile de carbon cu 1.050 de tone în timpul construcției Centrului de Inovare, în comparație cu valorile medii de pe platforma ÖKOBAUDAT.⁵ Acest lucru corespunde unor economii de peste 50% în timpul lucrărilor structurale.

Experiențele dobândite în cadrul proiectului Centrului de Inovare arată că:

• Utilizarea betonului cu emisii reduse de carbon poate reduce emisiile de dioxid de carbon cu 30% până la 50%, în funcție de baza de comparație utilizată. Potențialul de economisire suplimentară este posibil prin combinarea utilizării betonului cu emisii reduse de carbon cu alte schimbări, de exemplu, în timpul planificării și în alegerea metodei de construcție.
• Betonul cu emisii reduse de carbon poate fi utilizat fără teste sau aprobări suplimentare - spre deosebire de betoanele fără ciment, de exemplu, a căror utilizare fără teste suplimentare este încă interzisă de standardele actuale de construcție.
• Nu există constrângeri în ceea ce privește instalarea și prelucrarea betonului și nici dezavantaje în ceea ce privește calitatea secțiunilor de beton expuse în cadrul proiectului Innovation Center.

Trebuie remarcat faptul că:

• Dezvoltarea întârziată a rezistenței timpurii a betonului cu conținut redus de CO2 aduce cu sine o serie de cerințe pentru operațiunile de construcție în construcția de clădiri.
• Utilizarea și disponibilitatea betonului cu emisii reduse de CO2 trebuie să fie verificate pentru fiecare proiect în parte.

Accent pe materiale alternative

STRABAG lucrează la cercetarea în domeniul betoanelor cu lianți fără ciment. De asemenea, investigăm utilizarea unor materiale care pot stoca permanent gazele cu efect de seră din atmosferă, reducând în același timp cantitatea de ciment din beton și minimizând astfel amprenta ecologică deja din produs. STRABAG cercetează piața pentru astfel de tehnologii, le evaluează potențialul și sprijină echipele proprii în utilizarea lor în practică.

¹ Sursa: VDZ, Ed.: Decarbonizarea cimentului și a betonului: O foaie de parcurs privind emisiile de CO2 pentru industria germană a cimentului. Düsseldorf, 2021. Disponibilă la adresa: https://vdz.info/dekarbonisierung
² Emisiile de gaze cu efect de seră (GES) în industria germană în 2017. Sursă: Ilustrație proprie bazată pe cifrele Centrului de competență pentru atenuarea schimbărilor climatice în industriile energo-intensive (KEI), date privind emisiile de la Agenția germană de mediu (UBA), Institutul Wuppertal și asociațiile VDZ și WV Stahl (2017). Disponibilă la adresa: https://www.klimaschutz-industrie.de/themen/zementindustrie/
³ Potențialul de încălzire globală reprezintă contribuția potențială a unei substanțe la încălzirea straturilor atmosferice apropiate de sol, adică contribuția la efectul de seră. Această contribuție este exprimată ca valoare GWP în raport cu potențialul de efect de seră al dioxidului de carbon (CO2).
⁴ Sursa: InformationsZentrum Beton GmbH: Umwelt Produktdeklaration - Beton der Druckfestigkeitsklasse C25/30 [Declarația de mediu a produsului - Beton din clasa de rezistență C25/30], Erkrath, 2018; InformationsZentrum Beton GmbH: Umwelt Produktdeklaration - Beton der Druckfestigkeitsklasse C45/55 [Declarația de mediu a produsului - Beton din clasa de rezistență C45/55], Erkrath, 2018. Ambele disponibile la adresa:: https://ibu-epd.com/veroeffentlichte-epds/
⁵ Cifra de evitare a emisiilor de CO2 de 1.050 de tone a fost obținută prin luarea în considerare a următorilor parametri: Valorile GWP pentru tipurile de beton slab (corespunzătoare C8/10 și C12/15) au fost furnizate de către furnizorul de beton; valorile GWP pentru toate celelalte tipuri de beton corespund EPD (Environmental Product Declaration) din anul de referință 2018 al ÖKOBAUDAT pentru betonul din clasele de rezistență la compresiune C30/37 și C50/60 ca beton structural nearmat, în conformitate cu DIN EN 206-1; tipurile de beton instalate conțin cantități mici de aditivi acceleratori, care, datorită efectelor lor, nu au fost prezentate separat; oțelul de armare instalat nu este acoperit de această analiză; orice factori de influență din procesul de construcție, cum ar fi costurile mai mari de cofraj (transporturi suplimentare etc.) nu fac parte din această analiză CO2.