Potentialen hos ett biobaserat “betongbläck” för hållbar 3D-utskrift: granskning och perspektiv

Forskningsläge och intresse kartlagt för biobaserad 3D-printad betong

Det finns ett intresse för biobaserad betong men mer forskning på området behövs, bland annat när det kommer till kostnader, resursanvändning och miljömässig och social påverkan från tekniken och användningen.

Byggbranschens koldioxidutsläpp kommer till stor del från användningen av traditionella betongmaterial och därför skulle alternativ till dessa material kunna göra stor skillnad ur klimatsynpunkt.

Detta projekt har gjort en omfattande analys av en biobaserad lösning; potentialen i att ersätta traditionella betongingredienser med biobaserade material, till exempel biobindemedel och biotillsatser, studeras för tillämpning i energieffektiv 3D-utskriftsteknik. De biobaserade materialen produceras från rest- och sidoprodukter från jordbruk och skogsbruk.

Målet har varit att kartlägga den befintliga kunskapen, identifiera aktuella trender och visa kunskapsluckor. Det ledde till en heltäckande bild av både teknisk potential och hållbarhetsavvägningar när det kommer till biobaserad 3D-printad betong.

Utvärderingen kunde visa följande:

• Aktuell forskning på 3D-printad betong betonar reologi och mekaniska egenskaper. Hållbarhet, kostnad och miljö/social påverkan forskas det inte lika mycket på.
• Jordbruksrester och skogsbruksbiprodukter kan bibehålla eller förbättra betongens hållfasthet när de läggs till upp till 10-20 viktprocent, men utmaningarna kvarstår när det gäller krympning, varierande bearbetbarhet och effekter på markanvändningen.
• Bland intressenterna på området finns en måttlig optimism för 3D-printad biobaserad betong, där industrin kräver bevisade CO₂-minskningar och långsiktiga resultatdata. Intresset för biobaserad betong i sig är överlag större än det specifika intresset för just 3D-printteknik.
• En preliminär LCA tyder på att fullständig förbränning av biomassa ger den minst effektiva resursanvändningen, medan partiell cementersättning med träaska avsevärt sänker fossil CO₂.

Kunskap och resultat från projektet har spridits genom flera kommunikationsinsatser. En workshop för forskare, nystartade företag och intressenter i industrin skapade möjligheter för  kunskapsutbyte och bidrog till att skapa potentiella samarbeten för framtida forskningsprojekt.

Ytterligare studier bör fokusera på hållbarhets- och långsiktig prestandabedömning. Dessutom måste socioekonomiska analyser klargöra hur lokala producenter och samhällen kan gynnas utan att störa andra resurser.

Workshop om biobaserad betong

Den 3 december 2024 anordnades en workshop i syfte att utforska rollen för biobaserad betong inom bioekonomin. Internationella experter delade med sig av sin forskning och sina idéer om bland annat 3D-utskrifter av biobaserad betong, bioreceptiv betong, cementbaserade material av cellulosa samt bioaska och biokol i betong. Deltagarna fick lära sig mer om hur biobaserad betong minskar miljöpåverkan, sparar resurser och driver innovation inom byggsektorn.