Til hovedinnhold

Sementfabrikker kan stagge verdens plastforsøpling

Norske forskere tror plastsøppel kan brukes som brensel i sementfabrikker i Asia. Hvis det fungerer, kan det være løsningen på to av klodens største miljøproblemer: plast i havet og høyt forbruk av kull.
For å bli kvitt plast i havet, må vi bli kvitt plasten på land. Sementfabrikker i Asia kan være en del av løsningen. Foto: Unsplash.com
For å bli kvitt plast i havet, må vi bli kvitt plasten på land. Sementfabrikker i Asia kan være en del av løsningen. Foto: Unsplash.com

Håp i krisen. Overfylte søppeldynger i Asia kan vise seg å være en gullgruve for den lokale sementindustrien. Det mener forskere fra SINTEF, som har gode erfaringer med samme idé i Kina.

Plast er laget av fossilt brennstoff, og inneholder mer energi enn kull. Ved å erstatte noe av kullforbruket i industrien med ikke-gjenvinnbar plast, løser man to problemer. Plasten ender ikke opp på søppelfyllinger, eller i havet, og samtidig reduseres forbruket av kull og dermed CO2-utslippene; En vinn-vinn-mulighet!

Fakta om plast på avveie:

Anslagsvis 6,3 milliarder tonn plastavfall ble produsert globalt frem til 2015, av dette ble kun 9 prosent resirkulert, 12 prosent ble forbrent og 79 prosent ble dumpet.

Hvis denne trenden fortsetter, vil vi ha 12 milliarder tonn plastavfall på avveie i 2050 – hvorav store deler kan ende opp som mikroplast i havet.

Kina satser nå stort på å bruke plastavfall som brensel i sementindustrien, og det var norske forskere som først satte dem på ideen. Med prosjektet OPTOCE (Ocean Plastic Turned into an Opportunity in Circular Economy) skal flere asiatiske land få hjelp til å bli kvitt søppelfyllingene og samtidig få ned kullforbruket.

Plast fra halvparten av verdens befolkning

Kina, India, Thailand, Vietnam og Myanmar huser til sammen tre milliarder mennesker, omtrent halvparten av verdens befolkning. Mesteparten av plasten og plastavfallet i verden stammer også herfra. Kina alene står for nesten en tredel av verdens plastproduksjon.

I tillegg til plasten de bruker selv, mottar landene også store mengder plastsøppel fra Europa. Plast som samles inn i Norge, blir sendt til Tyskland, og det som ikke kan resirkuleres, det vil si det aller meste, blir ofte eksportert videre til Asia. For dessverre er det kun en liten andel av plastsøppelet vårt som kan gjenbrukes. Det kan være fordi plasten er resirkulert flere ganger allerede, eller den inneholder tilsetningsstoffer som gjør den uegnet, slik at det vil kreve mer energi å resirkulere enn det man vinner på gjenbruket. Da ender den opp som søppel.

Oversvømmes av plastsøppel

Levestandarden og forbruket i de fem asiatiske landene har økt raskt de siste årene, men avfallshåndteringen har ikke fulgt med. De klarer ikke å kvitte seg med søppelet sitt. Avfallet samles på store søppeldynger, og mye ender opp i havet, hvor plasten kan gjøre stor skade.

– Når plasten til slutt ender opp som mikroplast i havet, er den vanskelig å fjerne, derfor er den beste strategien å hindre at den havner der i utgangspunktet.

Det sier sjefforsker Kåre Helge Karstensen i SINTEF, som leder OPTOCE. Målet med prosjektet er nettopp å hjelpe myndighetene i Asia med å rydde bort søppeldyngene, før avfallet ender opp i havet.

Avfallsfyllingen Nakon Nayok i Thailand inneholder 42 prosent  plast; 2500 avfallsfyllinger i Thailand inneholder til sammen 190 millioner tonn akkumulert plastavfall. Foto: SINTEF

 

Så hvor skal de gjøre av all den uresirkulerbare plasten? Kan den likevel brukes til noe nyttig? Her kommer sementindustrien inn i bildet: De samme landene som slipper ut mest plast til havet, står også for to tredeler av verdens sementproduksjon. 58 prosent av all sement lages i Kina.

OPTOCE: Ocean Plastic Turned into an Opportunity in Circular Economy

  • En del av den norske regjeringens satsing på å forhindre forsøpling av havet
  • Målet er å øke behandlingskapasiteten for ikke-gjenvinnbart plastavfall i Kina, India, Thailand, Vietnam og Myanmar.
  • Lokale sementfabrikker deltar i pilotprosjekter for å teste ut plastavfall som erstatning for kull.
  • Prosjektet skal gå over tre år og har en kostnadsramme på 46 millioner kroner.
  • SINTEF leder prosjektet som er finansiert av NORAD, FNs bærekraftmål ligger til grunn.
  • SINTEF har samarbeidsavtaler med myndigheter, ledende industri, universiteter, NGOer (Non-Governmental Organizations) og en rekke internasjonale organisasjoner i de fem landende.

En halv milliard tonn kull

Sement produseres ved at kalkstein varmes opp til den blir flytende (kalsinering). Det skjer i store ovner ved 1450 grader celsius, noe som krever enorme mengder brensel, i hovedsak kull. Sementfabrikker verden over brenner opp en halv milliard tonn kull i året.

Det gjør industrien til en klimaversting, med store CO2-utslipp, både fra kullbrenningen og fra kalsineringen.

Hvis noe av kullet erstattes med ikke-gjenvinnbar plast, oppnår man dobbel gevinst. Man blir kvitt søppelfyllingene og redusererer samtidig utslippene av CO2.

Reduserte kullforbruket drastisk

Å bruke avfall som brensel i sementproduksjon er imidlertid ingen ny idé. Det var under oljekrisa i 1973 at sementprodusenter i USA så seg om etter alternative energikilder, og fant ut at avfall kunne erstatte mye av det fossile brennstoffet.

Norcems sementfabrikk i Brevik begynte å bruke avfall som brensel på 1980-tallet. SINTEF og Kåre Helge Karstensen var da med som forskningspartner fra start, og siden har Karstensen, som er utdannet kjemiker, jobbet for å bringe konseptet ut til sementindustrien i hele verden.

I dag er det vanlig praksis i Europa å bruke avfall som brensel i sementproduksjon. Fabrikken i Brevik erstatter 75% av kullforbruket med avfall, og behandler dermed 150 000 tonn avfall i året, også plast. Målet er å kutte ut kull helt.

Resultat av årelangt samarbeid

Da Utenriksdepartementet i 2018 fikk i oppdrag av regjeringen å opprette et bistandsprogram for å hindre plastforsøpling av havet, kontaktet de SINTEF og Karstensen.

Siden 2005 har han jobbet med avfallsbehandling i Kina, og han var den som introduserte ideen med å bruke avfall som energikilde til myndighetene der.

– Da var denne tankegangen helt ukjent i Kina. Myndighetene var skeptiske, men samtidig interesserte i konseptet, sier Karstensen. SINTEF tok rollen som tilrettelegger og problemløser, for å få til samarbeid mellom lokal industri og myndigheter. Industrien vil jo i utgangspunktet ikke dele forretningshemmeligheter med konkurrentene. Men gjennom årelangt samarbeid opparbeidet vi en stor tillit i industrien, og fikk dem med på å utvikle og dele konsepter som kunne være lønnsomme for alle.

Bruk av avfall som brensel har blitt viktig for avfallshåndteringen i Kina, og industrien har sett den økonomiske gevinsten.

– De har økt avfallsbehandlingskapasiteten, redusert kullforbruket, og å bruke avfallet som energikilde er nå en av hovedstrategiene i kinesisk avfallsbehandling, forteller SINTEF-forskeren.

Dette er sirkulær økonomi i praksis. Når avfall kan brukes som ressurs i industrien, trengs det færre forbrenningsanlegg og avfallsfyllinger.

Fem pilotprosjekter

Hensikten med OPTOCE-prosjektet er å videreføre dette arbeidet, for å bli kvitt søppelfyllingene og hindre avfallet å ende opp i havet.

Flere andre land i Asia bruker avfall som energikilde, men fremdeles i mye mindre grad enn Europa. Til nå er kun tre prosent av kullforbruket erstattet med alternativt brensel.

– Potensialet er enormt. Men, selv med 160 millioner tonn plastavfall i året, kan sementfabrikkene i Asia brenne alt, og likevel kun erstatte 10-15 prosent av kullforbruket i industrien, sier Karstensen.

Mye av arbeidet så langt har handlet om å overbevise industri og myndigheter i landene om å satse på plast som brensel.

– Vi vet jo at dette er gjennomførbart, så nå skal vi vise at det fungerer i praksis i den lokale sementindustrien, og at det lønner seg. For det er helt avgjørende at industrien selv og myndighetene ser mulighetene i dette. Vi betaler ingen for å være med i prosjektet, sier forskeren.

– Vi har nå fått med oss sementfabrikker i Kina, India, Thailand, Vietnam og Myanmar, som er med på å teste plast som brensel. Nå gjenstår det å dokumentere gevinstene – for miljøet og industrien.

Dette er pilotprosjektene:

  • En av de største sementprodusentene i Thailand vil forsøke å bruke 100.00-250.000 tonn plast årlig som erstatning for kull. Thailand har 2500 søppelfyllinger som inneholder 190 millioner tonn plast.
  • Yangtse-elven i Kina flyter over av søppel som skaper trøbbel for turbinene i verdens største damanlegg Tre Kløfter. Sementprodusenten i byen Zigui som ligger oppstrøms for dammen skal undersøke muligheten for å samle inn og prosessere 100.000 tonn flytende avfall, inkludert store mengder plast.
  • Plastavfall fra papirproduksjon utgjør et stort avfallsproblem i hele Asia. Vietnams største papirfabrikk, som ligger ved Mekong-elven, skal teste ut bruk av plastavfall som brensel i en lokal sementfabrikk.
  • Myanmar har i dag ingen behandlingsløsninger for plast. Sammen med miljømyndigheter og landets største avfallsbedrift planlegges forsøk i sementfabrikker utenfor Mandalay og Yangon for å vurdere om plastavfall kan håndteres på en miljømessig forsvarlig måte. Myanmar utnytter ikke avfall som brensel, og vil ha ekstra stor nytte av dette. Industrien har vært pådriveren fordi de ser lønnsomheten.
  • India vil undersøke mulighetene til å håndtere plastavfall fra store byer som Agra, Delhi, Goa, Mumbai og Haridwar. Et pilotprosjekt skal teste og sammenlikne tre forskjellige metoder for å håndtere plastavfall fra Indias største avfallsfylling 1) kullerstatning i sementproduksjon, 2) kullerstatning i et kraftverk, eller 3) forbrenning i et lokalt forbrenningsanlegg.

Korona skaper forsinkelser

Pilotprosjektene skulle etter planen ha vært i gang nå, men sementfabrikkene har stanset driften midlertidig på grunn av koronaviruset.

– Vi har tett kontakt med fabrikkene og lokale forskningsinstitutter og universiteter. Jeg er overbevist om at myndighetene vil sørge for å få produksjonen i gang igjen så snart som mulig. Dette er fremvoksende økonomier som skal bygge sykehus, veier og andre store infrastrukturprosjekter, forteller Karstensen. De kommer til å trenge mye sement.

 

Publisert 8. april 2020
av Ida Rambæk for Gemini.no

Prosjektvarighet:

01.01.2019 - 31.12.2021