Þróa umhverfisvænt sementslaust steinlím fyrir byggingariðnað

„Verkefnið má rekja allt aftur til  ársins 2010 þegar það gaus í Eyjafjallajökli. Fyrirtækið Gerosion ehf. hefur rannsakað ýmis efni til að nota í byggingariðnaði, þar á meðal eldfjallaösku. Sumarið 2023 kynnti prófessor Sigrún Nanna Karlsdóttir, kennari minn í Háskóla Íslands, fyrir mér tækifæri til að vinna sumarstarf hjá Gerosion ehf. í stöðu sem styrkt var af Nýsköpunarsjóði námsmanna. Þar rannsakaði ég bindingu á koldíoxíði, CO2, með svokallaðri steinlíms (e. geopolymer) tækni með það fyrir augum að búa til bindiefni sem kallast AlSiment. Við störf mín þar áttaði ég mig á miklum möguleikum verkefnisins sem hvatti mig áfram,“ segir Gonzalo Patricio Eldredge Arenas, meistaranemi í jarðhitaverkfræði við HÍ, aðspurður um upphaf verkefnis hans og Heiðars Snæs Ásgeirssonar, en fyrir það hlutu þeir Nýsköpunarverðlaun forseta Íslands í janúar síðastliðnum.

Verkefni þeirra ber heitið „Umhverfisvænt sementlaus AlSiment steinlím“ en Heiðar Snær rataði einnig inn í það gegnum nám við HÍ. „Ég kynntist Gerosion í gegnum verkefni sem ég vann fyrir þau á síðustu önninni í BS-náminu mínu sem snerist um nýtingu plastúrgangs sem hráefnis í kísiljárniðnaði. Í framhaldi af því vann ég sumarverkefni hjá þeim 2022 og lá því beint við að gera annað verkefni síðasta sumar, í þetta sinn um AlSiment,“ segir Heiðar Snær sem útskrifaðist með BS í efnaverkfræði frá HÍ árið 2022 og stundar nú meistaranám í efnaverkfræði við Tækniháskólann í Danmörku (DTU).

Gonzalo Patricio Eldredge Arenas.

Miklir framtíðarmöguleikar með AlSiment steinlíms tækninni

Heiðar Snær og Gonzalo unnu að verkefninu í þrjá mánuði síðasta sumar undir leiðsögn Sunnu Ólafsdóttur Wallevik, framkvæmdastjóra og meðstofnanda Gerosion, dr. Kristjáns Friðriks Alexanderssonar, meðeiganda og stjórnarmanns, dr. Jan Přikryl, sérfræðings hjá Gerosion, og fyrrnefndrar dr. Sigrúnar Nönnu Karlsdóttur, meðstofnanda og prófessors við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild Háskóla Íslands. Fyrirtækið hefur unnið að þróun umhverfisvænna lausna fyrir byggingar- og þungaiðnað, meðal annars með því að breyta hliðarafurðum úr málmvinnslu í verðmæt hráefni. AlSiment er eitt af þessum verkefnum en það gengur út á að nota sementslaust steinlím sem bindiefni fyrir steypu. Þetta steinlím er hægt að framleiða úr hliðarafurðum frá þungaiðnaði eins og stál- og álframleiðslu, en einnig frá náttúrulegum uppsprettum eins og jarðhitakísli og eldfjallaösku, sem eru sérstaklega aðgengileg á Íslandi.

Framleiðslu sements fylgir gríðarleg losun koldíoxíðs og í heildina stafar 7-8% af allri losun gróðurhúsalofttegunda af mannavöldum af framleiðslu þess. Það er því til mikils að vinna að minnka sementsframleiðslu og nauðsynlegt að það sem kemur í staðinn hafi svipaða virkni án þess að hafa sömu umhverfisáhrif. 

Gonzalo og Heiðar sjá fyrir sér að með AlSiment-tækninni verði hægt að minnka stórlega losun koldíoxíðs. „AlSiment-tæknin getur hjálpað byggingariðnaðinum að minnka kolefnislosun. Það losar 70% minna koldíoxíð en sement og það er hægt að minnka enn meira með bindingu á koldíoxíði. Núverandi markmið okkar er að gera AlSiment-tæknina kolefnishlutlausa,“ segir Gonzalo.

En hverjir skyldu vera framtíðarmöguleikar AlSiment-tækninnar? „Tæknin hefur verið notuð í framleiðslu á umhverfisvænni hellum og áætlað er að nota tæknina við framleiðslu á öðrum grænum byggingarefnum. Með frekari rannsóknum verður hugsanlega hægt að nota tæknina við steypt burðarvirki,“ segja strákarnir og ljóst er að möguleikar AlSiment-tækninnar á að draga úr gríðarlegri kolefnislosun í byggingariðnaðinum eru miklir.

Heiðar Snær Ásgeirsson

Fleiri tækifæri með Gerosion

Aðspurðir hvort þeir ætli sér að halda áfram að vinna að þróun AlSiment-tækninnar eða öðrum verkefnum með Gerosion svarar Gonzalo játandi: „Já, ég er að vinna meistaraverkefnið mitt hjá Gerosion, það er framhald af AlSiment-verkefninu. Þar er ég að prófa notkun á úrgangi úr jarðhitavirkjunum í AlSiment-bindiefnið. Gerosion er svo að vinna við framleiðslu á sementslausum hellum með AlSiment.“

Heiðar er að ljúka meistaranámi í Danmörku og stefnir á að starfa þar að námi loknu. „Hins vegar er aldrei að vita nema að einhvern tímann í framtíðinni muni ég hafa tækifæri til að vinna aftur með Gerosion að spennandi tækniþróunarverkefnum eins og þessum,“ segir hann að lokum.