Oregon State erhält Zuschuss zur Erforschung der Kohlenstoffbindung in 3D-gedruckten Baumaterialien

Die Oregon State University und das Sandia National Laboratory haben vom US-Energieministerium einen dreijährigen Zuschuss in Höhe von 540.000 Dollar erhalten, um die Abscheidung von Kohlendioxid aus Industrieemissionen und dessen Bindung in mineralisierter Form in 3D-gedruckten Baumaterialien zu untersuchen.

Pavan Akula, Assistenzprofessor für Bauingenieurwesen am OSU College of Engineering, arbeitet bei diesem Projekt mit Forschern von Sandia, dem Indian Institute of Science und dem Indian Institute of Technology Roorkee sowie zwei Industriepartnern, Graymont und Verdant Building Alternatives, zusammen.

Das Ziel der Forscher ist es, einen Wirtschaftszweig, der viel Kohlendioxid ausstößt, deutlich umweltfreundlicher zu machen, so Akula.

“Die Bauindustrie ist für 13 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich”, sagte er. “In den letzten Jahren hat die 3D-Drucktechnologie für Beton im Bauwesen an Popularität gewonnen, da sie eine nachhaltigere Alternative darstellt – sie reduziert sowohl Abfall als auch Transportkosten. Allerdings werden für den 3D-Druck von Beton meist nur traditionelle Materialien verwendet, die sehr kohlenstoffintensiv sind.

Portlandzement, der in den frühen 1800er Jahren in England entwickelt wurde, ist das am häufigsten verwendete Bindemittel für Beton. Er wird in der Regel durch Abbau, Mahlen und Erhitzen von Ton und Kalkstein in Industrieöfen auf bis zu 2.820 Grad Celsius hergestellt. Bei diesem Prozess wird die Chemie der Materialien verändert und es entsteht Klinker, der Hauptbestandteil von Zement, wobei auch Kohlendioxid entsteht.

“Wir planen, das von der Kalk- und Zementindustrie emittierte CO2 abzuscheiden und nachhaltige Bindemittel zu entwickeln, die in der Lage sind, das abgeschiedene CO2 in gedruckten Bauteilen wie Wänden zu speichern und zu mineralisieren”, so Akula. “Unser Projekt zielt darauf ab, Technologien und Materialien zu entwickeln, die den Kohlenstoff-Fußabdruck von Materialien, die im 3D-Druck verwendet werden, deutlich reduzieren können.”

Dies sei besonders wichtig, da die Nachfrage nach Beton aufgrund des weltweiten Urbanisierungstrends voraussichtlich weiter steigen wird.

“Die Verringerung des Kohlenstoff-Fußabdrucks von zementbasierten Baumaterialien ist unerlässlich, wenn wir die Dekarbonisierungs- und Klimaziele des Pariser Abkommens erreichen wollen”, so Akula.

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