Rafvæðing í steypuiðnaði

Ímynd steinsteypu þegar kemur að sjálfbærni er ekki góð. Samt er steinsteypa umhverfisvænt efni, unnin úr náttúrulegu hráefni og er full endurvinnanleg. Helsti gallinn er kolefnisfótspor steypunnar sem kemur út frá orkufrekri framleiðslu á sementi og efnahvarfi í framleiðsluferli sem veldur mikilli koltvísýringsmengun.

Framleiðsla á hefðbundnu Portland sementi losar um 890 kg/t CO2 . Undanfarin ár hafa sementsframleiðendur þróað nýjar sementstegundir sem innihalda mun minna sementsgjall og er þess í stað notuð flugaska, gjall úr málmframleiðslu, brenndur leir og náttúrulegt pozzolan efni eins og móberg. Þar með hefur tekist að draga verulega úr kolefnisspori sementsins og í dag eru til sementstegundir sem eru með minna en 600 kg/t CO2 eq. En það dugar ekki til.

Það er nauðsynlegt að steypuiðnaðurinn vinni markvisst að því að draga úr kolefnisfótspori á meðan framkvæmdir standa yfir. Í græna samkomulaginu í Evrópu (European Green Deal, EC 2019a) kemur fram að þörf verði á 90% minnkun á losun gróðurhúsa-lofttegunda frá vöruflutningi fyrir árið 2050 til að ná loftslagshlutleysi fyrir hagkerfið í heild sinni.

Íslenska ríkisstjórnin er búinn að skuldbinda sig til að standa við þau markmið sem sett eru í EGD. Steypa er þungt byggingarefni og flutningur hennar losar mikið af gróðurhúsalofttegundum eins og CO2 . Á árinu 2021 var ársframleiðsla steypu á höfuðborgarsvæðinu um 250.000 m3 . Að meðaltali eru steypubílar lestaðir með um 6,7 m3 steypu og því voru árið 2021 samtals um 75.000 steypubílar báðar leiðir. Meðalfjarlægð frá byggingarstað að steypustöð er á höfuðborgarsvæðinu um 15 km. Miðað við þessar forsendur hér að framan má áætla að steypubílaflotinn hafi ekið samtals um 1.100.000km árið 2021 sem gerir samtals eldsneytiseyðslu þar með um 700.000L af dísel. Kolefnisfótspor eins líters af dísel er 3,07 kg CO2 eq (brunnur að hjólum).

Eldsneytiseyðsla steypubíla per 100 km er töluvert hærri en flutningabíla vegna þess að þeir eru í „lausagangi“ á meðan steypa er í tunnu. Samkvæmt tölum sem Steypustöðin hefur tekið saman er meðalmengun steypunnar vegna flutnings um 6,7 kg CO2 eq / m3 . Þar með var heildarlosun vegna flutnings á steypu 1.675.000 kg CO2 eq árið 2021.

Iðnaðurinn hefur beðið lengi eftir lausnum sem geta komið í stað díselknúinna flutningabíla. Síðan 2021 hefur Steypustöðin jafnað eldsneytisnotkun sína út með endurheimtun votlendis í samvinnu við Landgræðsluna. En við leituðum að sterkari lausnum til að draga úr kolefnisfótspori okkar.

Í október 2022 voru á Bauma sýningunni í Munchen kynntar nýjar rafmagnslausnir og í framhaldinu ákvað Steypustöðin að kaupa rafmagns steypu- og dráttarbíla. Oft er sagt að rafmagnsbílar séu ekki eins umhverfisvænir og menn vilja meina. Í ljósi þess birti Scania skýrslu um samanburð jarðefnaeldsneytisknúna vörubíla (ICEV internal combustion engine vehicle) og rafmagnsknúna vörubíla (BEV battery electric).Framleiðsla á BEV hefur í för með sér meiri umhverfisáhrif, aðallega vegna orkufrekrar framleiðslu rafgeyma. Losun gróðurhúsalofttegunda hækkar úr 27,5 tonnum CO2 eq (ICEV framleiðsla) í 53,6 tonn CO2 eq fyrir hvern BEV sem er framleiddur.

 

Vegna meiri losunar gróðurhúsalofttegunda frá framleiðslunni má líta svo á að BEV séu í kolefnisskuld í samanburði við ICEV. Þessi skuld á gróðurhúsalofttegundum jafnar sig þó út á notkunarfasa af því að kolefnisfótspor per ekinn kílómeter er töluvert minna. Hversu hratt þessum núllpunkti er náð er háð orkublöndu í rafmagnsframleiðlu.

Á Íslandi er losun koltvísýrings frá jarðhitavirkjunum lítil miðað við annarskonar rafmagnsframleiðslu. Rafmagnframleiðsla með jarðhita losar 7,5 g/kWs á móti 800g/ kWs þegar rafmagn er framleitt í kolaorkuveri. Scania er að reiknar með að munur milli BEV og ICEV sé kominn á núll eftir 33.000 til 68.000 km (28 t þriggja axla bíl) . Á meðan kolefnisfótspor hefðbundinna 28t bíla (ICEV) er um 430 t CO2 eq á líftíma er kolefnisfótspor 28 t BEV 63t CO2 eq þegar 100 % grænt rafmagn er notað til að hlaða rafgeyminn.

Steypustöðin er að stefnir að orkuskiptum og markmið er að skipta út 70% flotans fyrir árið 2032. Í dag er enginn með reynslu hvernig rafmagnssteypubílar henta í okkar umhverfi en við höfum fulla trú á að þessi leið sé sú rétta.

Fyrstu bílarnir sem verða teknir í notkun í byrjun ársins verða af tegund Putzmeister IONTRON. Leyfileg samtalsþyngd er 32 t og þar með geta þessir bílar vera með allt að 8 m3 steypu um borð. Rafgeymarnir í þessum bílum eru með 350 kWh sem á að duga í átta vinnutíma. En steypuiðnaðurinn er ekki bara að nota eldsneyti í flutning á steypu heldur er einnig töluverð notkun eldsneytis við dælingu á steypu. Eldsneytisnotkun við dælingu er um einn líter dísel per rúmmetra. Í dag er 75% af allri steypu dælt og miðað við það var kolefnisfótspor steypu sem var dælt á árinu 2021 um 575.000 kg CO2 eq.

Steypustöðin hefur pantað eina Putzmeister IONTRON dælu sem er útbúin með rafmagnsglussadælu til að dæla steypu á verkstað með rafmagni.

Samanlagt er hægt að draga út kolefnisfótspori um tæplega 10 kg/m3 CO2 eq. En það er ekki einungis loftmengun sem er áhyggjuefni heldur er hljóðmengun einnig stórt og vaxandi vandamál, sérstaklega í þéttbýli. Hljóðstig hefðbundinna steypubíla er um 70 dB þegar ekið er á 50 km/h hraða. Hljóðmengun frá IONTRON bílnum er til samanburða um 60 dB sem er helmingi lægra skynjað hljóðstig. Að dæla steypu fylgir einnig hljóðmengun en með rafmagnsdælu er hægt að lækka hljóðmengun um allt að 50%. Rafknúin tæki draga töluvert úr hljóðmengun og þar með eykst vinnuöryggi einnig.

Steypustöðin er spennt að fá þessi nýju tæki og hefja rannsóknarvinnu um frammistöðu þessara tækja við íslenskar aðstæður.

Skrifað af Kai Westphal Framkvæmdastjóra steypuframleiðslu og dreifingar hjá Steypustöðinni. Greinin  birtist í blaði Steinsteypufélags Íslands 2023.