Topinpuistossa tutkitaan betonin hiilensidontaominaisuuksia

21.9.2021 | Topinpuiston kiertotalousverkosto

Betonin kykyä sitoa ilmasta hiilidioksidia tutkitaan Topinpuiston kiertotalouskeskuksessa Turussa. Pilottitutkimuksen toteuttavat Teknologian tutkimuskeskus VTT ja Betoniteollisuus ry yhteistyössä Lounais-Suomen Jätehuollon (LSJH) ja Ekopartnereiden kanssa. Tavoitteena on tuottaa arvokasta tietoa, jonka avulla kierrätysbetonimurskeen hiilensidontaominaisuuksia voidaan optimoida ja hyödyntää entistä paremmin. Betonin hiiltä ilmakehästä sitova ominaisuus, eli karbonatisoituminen tasapainottaa betonin valmistuksesta ja betonirakentamisesta aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä. Topinpuiston pilottitutkimus on osa Euroopan Unionin Life-ohjelman tukemaa, maanlaajuista CANEMURE-ilmastohanketta.

Betonin valmistamisesta ja betonirakentamisesta syntyy hiilidioksidipäästöjä. Näitä päästöjä tasapainottaa se, että betoni on myös hiilinielu. Betoninen rakennuskanta sitoo jatkuvasti hiilidioksidia siltä osin, kun se on kosketuksissa ilmaan. Ilman hiilidioksidi reagoi betonin sisältämän kalsiumhydroksidin kanssa ja sitoutuu näin pysyvästi betoniin. Reaktiota kutsutaan karbonatisoitumiseksi. Topinpuiston pilottitutkimuksessa tutkitaan rakennuksista puretun betonimurskeen karbonatisoitumisprosessia.

– Jonkin verran laskennallista tutkimusta globaalilla tasolla löytyy, mutta kierrätysnäkökulmasta betonin karbonatisoitumista on tutkittu hyvin vähän, kertoo Betoniteollisuuden Co2ncrete Solution -hankkeen projektipäällikkö Tommi Kekkonen. Co2ncrete Solution-hanke on osa maanlaajuista CANEMURE-ilmastohankekokonaisuutta joka taas kuuluu EU:n rahoittamaan Life-ohjelmaan.

Topinpuiston tutkimushankkeen toteuttavat Teknologian tutkimuskeskus VTT ja Betoniteollisuus, yhteistyössä Lounais-Suomen Jätehuollon (LSJH) ja Ekopartnereiden kanssa.

Topinpuiston kiertotalouskeskus otollinen paikka pilottitutkimukselle

Topinpuiston alueelta on löytynyt tutkimushankkeen sijoituspaikan ja infran lisäksi tutkimusmateriaali. Betonimurskeen toimittaa Topinojan jätekeskuksen naapurissa toimiva yritysjätteen vastaanottaja Ekopartnerit. Lisäksi yhteistyötahojen tavoitteet pilottitutkimukselle kohtaavat.

– Haluamme edistää kiertotalouden tuotteiden tehokasta hyötykäyttöä sekä omia ja Turun kaupungin ilmastotavoitteita uusilla vähähiilisillä tai hiiltä sitovilla ratkaisuilla. LSJH ja koko Topinpuiston verkosto haluaa jatkossakin olla hyvä pilotointialusta uusille kiertotalouden ratkaisuille, kertoo projektisuunnittelija Lassi Leinonen LSJH:lta.

Rakennusjätteestä hiilinieluksi

Topinojan kentälle on tuotu 160 tonnia betonimurskaa neljään kasaan. Jokaisen kasan sisällä on antureita, jotka mittaavat vallitsevia olosuhteita murskekasan sisällä. Betoninäytteistä mitataan vuoden mittausjakson jälkeen karbonatisoitumisen syvyys ja sitoutuneen hiilen määrä. Kerätyn tiedon perusteella voidaan mallintaa isompien murskemassojen käyttäytymistä, jolloin voidaan suorittaa laskelmia betonimurskeen hiilensidontaominaisuuksien tehosta ja hyödyistä eri käyttökohteissa.

– Joskus tulee se hetki vastaan, että betonirakennus on pakko purkaa. Silloin se saatetaan tähän murskemuotoon, joka on mainio ja paljon käytetty kierrätysmateriaali maanrakentamisessa. Kuten betonirakennukset, kierrätysbetonimurske sitoo itsestään hiiltä joka tapauksessa. Lisäksi murskeessa on ehjään betonirakennukseen verrattuna runsaasti enemmän karbonatisoitumatonta pinta-alaa. Nyt otetaan selvää, voiko karbonatisoitumista jouduttaa, tehostaa ja optimoida. Näin saataisiin betonisesta hiilinielusta maksimaaliset tehot irti. Samalla kompensoitaisiin betonirakentamisesta ja betonin valmistuksesta aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä, Kekkonen kuvailee.

Koekasat antureineen ovat paikoillaan Topinpuistossa noin vuoden. Tutkimus tuottaa arvokasta dataa tukemaan perinteisesti hieman ongelmalliseksi koetun rakennusmateriaalin matkaa kohti hiilineutraalia tulevaisuutta. Betoniin tarvittavan sementin valmistus aiheuttaa noin 5–8 prosenttia kasvihuonekaasupäästöistä globaalilla tasolla. Karbonatisoitumisen avulla ja oikeilla kierrätysmenetelmillä voidaan nykytutkimusten mukaan sitoa jopa 40–90 prosenttia sementin valmistuksesta aiheutuvia päästöjä takaisin betoniin.

Lisää tietoa Betoniteollisuuden Co2ncrete Solution -hankkeesta: www.concretesolution.fi

Lisää tietoa CANEMURE-hankkeesta: www.hiilineutraalisuomi.fi/fi-FI/Canemure

Tämä artikkeli on alunperin julkaista LSJH:n verkkosivuilla.

Lisätietoja Topinpuiston betonitutkimushankkeesta:

Lassi Leinonen
projektisuunnittelija, LSJH
lassi.leinonen@lsjh.fi
puh. 040 708 1711

Tommi Kekkonen
projektipäällikkö, Betoniteollisuus ry
tommi.kekkonen@betoni.com
puh. 050 350 8820

Oliko artikkeli kiinnostava? Jaa se somessa: facebook twitter linkedin