Forskere ved Universitetet i Oslo har undersøkt naturlige forekomster av sement på Røros. Kunnskapen kan lede til en sement- og betongindustri uten CO2-utslipp.
Sementerte morenemasser (markert i rødt). Sementen inneholder magnesium som kommer fra bergarten serpentinitt. Foto: Lisa de Ruiter
Denne saken ble først publisert november 2017.
Blant de gamle kobbergruvene ved Feragen i Røros kommune har forskere ved Institutt for geofag og Geologiske prosessers fysikk (PGP) ved Universitetet i Oslo gjort undersøkelser av sementerte morenemasser.
Sementen har ingenting med den nedlagte gruvevirksomheten å gjøre, men er et produkt av naturlige prosesser.
– Analyser viser at sementen er av typen magnesiumsilikat, noe som utelukker at den er menneskeskapt, forteller Lisa de Ruiter, stipendiat ved PGP.
de Ruiter har sammen med professor Håkon Austrheim publisert resultatene av undersøkelsene i tidsskriftet Journal of the Geological Society.
Lisa de Ruiter er stipendiat ved PGP ved Universitetet i Oslo. Foto: Privat
I artikkelen hevder de at en tilsvarende sement aldri før har blitt oppdaget i naturen.
– Miljøet og klimaet på Røros er nokså unikt, så det kan godt hende at dette er det eneste stedet denne typen sement eksisterer.
Ifølge de Ruiter kan sementen ha blitt dannet ved at magnesiumrike bergarter har blitt løftet opp fra mantelen til overflaten som består av silisiumholdige bergarter (som kvarts).
– Når isen så beveget seg over området under den siste istiden ble de ulike mineralene og bergartene knust og blandet sammen. I dag sørger forvitring for at magnesium og silisium oppløses i regnvannet og danner et basisk miljø som gir utfelling av magnesiumsilikat-sement, forklarer stipendiaten.
Sammen med løse biter av stein, danner dette en naturlig form for betong.
Sementerte glasiale løsmasser. Foto: Lisa de Ruiter
Karbonfri
Sementindustrien er en stor utslippskilde av CO2 på globalt basis med omtrent syv prosent av de totale utslippene. Men mens denne sementen, som kalles Portland-sement, er basert på karbonholdige karbonater, er Røros-sementen fri for karbon.
– Sement kan potensielt bli et CO2-nøytralt produkt i fremtiden om det baseres på magnesium. Men så langt har det ikke blitt funnet noe gode metoder for å tilvirke magnesiumsilikat-sement.
– Funnene av en slik type sement i naturen, øker imidlertid sjansene for at vi i fremtiden skal kunne produsere noe liknende syntetisk.
Det som trengs, ifølge de Ruiter, er en bedre forståelse av dannelsesmekanismen. Deretter må det utvikles en metode for storskala produksjon.
– Dessuten må en ny type sement testes over lengre tid slik at vi vet at den virker som den skal og kan vare over mange år. Fremover vil jeg jobbe videre med å hente ut så mye informasjon som mulig fra den naturlige sementen på Røros og forstå dannelsesmekanismen fra nano- til makroskala.
Geologien og klimaet på Røros har i kombinasjon dannet en karbonfri sement som forskerne håper å kunne gjenskape syntetisk. Morenemasser i forgrunnen, innsjøen Feragen i bakgrunnen. Foto: Lisa de Ruiter
Oljebrønner, skjelett og kulturhistorie
Forskningen som har blitt gjort er en del av EU-prosjektet NanoHeal der 15 PhD-stipendiater fra flere land deltar.
NanoHeal ledes av professor Dag Dysthe ved Fysisk Institutt ved UiO, og prosjektet har som formål å forstå hvordan sand- og mineralkorn virker sammen på nanoskala.
Forskningen kan blant annet bidra til nye, innovative produkter til betong- og sementindustrien. Også produkter til leging av beinbrudd, tetting av oljebrønner og bevaring av gamle kulturhistoriske bygg kan komme ut av NanoHeal.
