Hiiltä nielevää betonia Suomesta

Hollolalaisen Rakennusbe­toni ja Elementti Oy:n tehtaan pihalla seisoo valkoinen tankki, jossa on nesteytettyä hiilidioksidia. Kyljessä lukee Carbonaide. Nestettä mahtuu enimmillään 22 000 litraa.

Tankista hiilidioksidi kuljetetaan putkistoa pitkin betonitehtaaseen, jossa se ikään kuin pumpataan betonin sisälle. Hiilidioksidi kivettyy osaksi massaa. Betoni imee itseensä hiilidioksidia jo nyt koko käyttöikänsä ajan, mutta Carbonaiden tekniikka ottaa askeleen eteenpäin.

Hiilidioksidin hyödyntäminen prosessissa pienentää betonin hiilijalanjälkeä, sillä se vähentää sementin tarvetta ja mahdollistaa hiilidioksidin varastoimisen.

Carbonaiden toimitusjohtaja Tapio Vehmas ei halua puhua ”vihreästä betonista”, vaikka hänen yhtiönsä kehittämän betonin laskennallinen hiilijalanjälki on negatiivinen: -60 kiloa hiilidioksidia betonikuutiota kohden. Tavallisen betonin hiilidioksidipäästöt ovat noin 300 kiloa kuutiolta.

”On sitä nimeä mietitty, muttei ole vielä keksitty. Vihreää betonia markkinoivat monet muut vähähiilisen betonin valmistajat.”

Carbonaiden ”miinusbetonilla” on edellytyksiä mullistaa rakentamista, sillä betoni on yksi maailman yleisimmistä rakennusmateriaaleista. Sitä alettiin käyttää jo antiikin Rooman aikana. Peräti kahdeksan prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä liittyy sementtiin, joka on betonin tärkein sidosaine.

Maailmalla rakentaminen keskittyy etenkin Kiinaan ja Intiaan, joissa asuu yhteensä miljardeja ihmisiä. Hiilen sitominen betoniin laajassa mittakaavassa olisi merkittävä ilmastoteko, mutta se loisi myös uutta liiketoimintaa. Nyt betonimarkkinoiden arvoksi on määritelty yli 100 miljardia euroa.

Betonia valmistetaan vuosittain peräti kymmenen miljardia kuutiota. Se tekee reilun kuution jokaista maailman asukasta kohden.

Suomalainen Carbonaide on startup-yhtiö, joka on perustettu vuonna 2022. Sen perusta on Teknologian tutkimuskeskus VTT:n tutkimusprojektissa, jossa Tapio Vehmas oli mukana. Hän on taustaltaan VTT:n tutkija ja kemisti.

Hollolalainen Rakennusbetoni ja Elementti Oy on ensimmäinen betonitehdas, jossa hiilinegatiivista Carbonaide-betonia valmistetaan.

Teknologian on ottanut käyttöönsä myös joensuulainen Lakan Betoni ja pieksämäkeläinen Lipa-Betoni.

Tällä hetkellä hiilinegatiivinen betoni on noin parikymmentä prosenttia kalliimpaa kuin tavallinen betoni.

Vehmaksen mukaan hintaa nostaa osittain se, että hiilinegatiivisen betonin arvoon on lisätty CDR-krediitti. Se on yrityksille vapaaehtoinen tapa kompensoida päästöjä.

Carbonaiden tavoitteena on ollut käynnistää kymmenen tuotantoyksikköä Pohjoismaissa vuoteen 2026 mennessä. Tavoite asetettiin kolmisen vuotta sitten.

Se ei ole täysin toteutunut, mutta neuvottelut teknologian viemiseksi Tanskaan, Saksaan ja Sveitsiin on aloitettu.

”Kyselyjä on tullut myös Japanista ja Meksikosta. Hankkeiden investointipäätöksistä ja aikatauluista ei ole kuitenkaan tarkkaa tietoa”, Vehmas sanoo.

Yhtiö pyrkii aktiivisesti laajentumaan myös länsinaapuriin, ja myyntijohtaja pitää konttoria Tukholmassa. Toistaiseksi ruotsalaiset ovat kuitenkin olleet nihkeitä aloittamaan yhteistyötä suomalaisen startupin kanssa.

”Meiltä puuttuu vähän semmoinen primusmoottori Ruotsista”, Vehmas kuvailee.

Carbonaiden teknologia maksaa sen ostavalle tehtaalle miljoonasta puoleentoista miljoonaan euroon. Summalla saa hiilidioksiditankin, prosessiyksiköt ja ohjauslaitteet sekä tehtaaseen tarvittavat muutostyöt. Kokonaisuus valmistetaan Suomessa.

Vehmas kertoo olevansa luonteeltaan tutkija. Startupin toimitusjohtajaksi hän päätyi jokseenkin vahingossa.

VTT:n tutkimusprojektin yhteydessä häneltä kysyttiin, voisiko hiilidioksidia hyödyntää betonin valmistuksessa.

Idea ei kuulostanut ensi alkuun hyvältä, koska hiilidioksidin nähdään ruostuttavan betonin raudoituksia.

”Pyörittelin ajatusta eteenpäin ja tajusin, että hiilidioksidi muodostaa karbonaatteja, joita olin tavallaan jahdannut aiemmissa tutkimuksissani. Aloin mallintamaan asiaa tietokoneella.”

Vähitellen tutkimus eteni laboratoriotesteihin. Tulokset olivat lupaavia ja betonissa käytettävä rautakaan ei ruostunut, koska hiilidioksidi lisätään massaan prosessin alkuvaiheessa. Käytännössä happamuus pysyy kurissa.

Eräänä päivänä Vehmakselle ilmoitettiin, että VTT:n johtoryhmä oli tulossa rakennustekniikan tutkimushalliin vierailulle. Vehmas päätyi esittelemään laitoksen aikaansaannoksia ja omia projektejaan johtoryhmälle. Hän näytti heille myös hiilinegatiivista betoniharkkoa, jonka oli saanut testeissä onnistumaan.

”Tuli aivan hiljaista. Sitten ryhmän takaa tuli kiukkuinen nainen, joka sanoi, että sinulla on tällaista hiilinegatiivista betonia täällä 40 metriä maanpinnan alapuolella olevassa tutkimusluolassa”, Vehmas muistelee.

Johtoryhmäläinen oli jatkanut tutkijan ripittämistä ja kehotti painamaan mieleen, että ihmisille pitää kertoa, mitä tutkija luolassaan tutkii.

Vehmas ei tiedä, kuka ”kiukkuinen nainen” oli, mutta sanat ovat jääneet mieleen.

Pian tutkijaan ottivat yhteyttä startup-henkiset yrittäjät, jotka ehdottivat yrityksen perustamista. He olivat kuulleet hiilinegatiivisesta betonista seminaarissa, jossa keksintöä oli esitelty.

Vehmas ei ensin innostunut yrittäjyydestä. Kiinnostus kuitenkin heräsi, kun selvisi, että hanke voisi saada rahoitusta Business Finlandilta.

Noin puolen miljoonan euron rahoituksen ehtona oli, että puolet rahoista pitää käyttää tutkimukseen ja toinen puoli betonituotteen kaupallistamiseen. Hankkeelle täytyi koota ohjausryhmä, johon kuuluisi myös teollisuuden edustajia.

Vehmas soitti kaverilleen ja kysyi, mikä betonifirma olisi sopiva.

”Kaveri ehdotti Rakennusbetoni ja Elementti Oy:n silloista toimitusjohtaja Esa Konstia.”

Konsti liittyi ohjausryhmään ja nyt betonitehtaan pihalla seisoo valkoinen hiilidioksiditankki, josta Carbonaiden teollistuminen on alkanut.

Carbonaidelle on tullut myös takaiskuja. Muutama vuosi sitten rakennusyhtiö Skanska rakensi hiilinegatiivisesta betonista pihakivetyksen kerrostalon edustalle Hollolaan.

Ensi alkuun kokeilu näytti sujuvan. Sitten ilmeni, että hiilinegatiivinen betoni alkoi kesiä. Kerrostalon pihalle täytyi toimittaa tavalliset pihakivet.

Vehmakselle tapaus oli opettavainen. Nyt hän on saanut prosessin toimimaan, ja yhtiö odottaa saavansa sopivaa kuonaa sementin sidosaineeksi Outokummun terästehtaalta Torniosta. Teräksen valmistuksessa syntyvä kuona sisältää muun muassa erinäisiä epämetalleja.

Testeissä kuona on toiminut hyvin, ja muun muassa pakkaskokeet on jo läpäisty.

”Tällä hetkellä seosaineiden saatavuus rajoittaa nettonegatiivisten betonituotteiden valmistusta. Kun Outokummun kuona saadaan käyttöön, päästään tekemään hiilinegatiivisia tuotteita.”

Outokummulla kuonaa riittää yllin kyllin, mutta prosessit täytyy saada toimiviksi ja eri teollisuustoimijoiden roolit selkeiksi. Jos Outokumpu toimittaa kuonaa rakennusteollisuudelle, asiakkaat olisivat betonitehtaita, ei Carbonaide.

Outokumpu ei tarkemmin halunnut kommentoida kuonan toimitusta, sillä meneillään on pörssiyhtiöiden tiedotusta rajoittava hiljainen aika ennen osavuosikatsauksen julkistusta.

Jos kaikki sujuu kuten Carbonaide on suunnitellut, Suomeen voi syntyä uutta korkeamman jalostusarvon betoniteollisuutta.

Hiilinegatiivisen betonin nesteytetty hiilidioksidi valmistetaan Mäntsälässä ja itse betonia valmistetaan kolmessa eri suomalaisessa tehtaassa.

Miinuspuoli on se, ettei toistaiseksi hiilinegatiivista betonia ole mahdollista käyttää suurissa valuissa, kuten siltaprojekteissa. Tekniikka ja käytännöt eivät vielä kohtaa.

Hiilidioksidin sitominen betoniin näyttää tuovan myös rahaa. Sementin maailmanmarkkinahinta on noussut kymmeniä prosentteja muutamassa vuodessa. Hinta näyttää kohoavan jopa kaksinkertaiseksi, koska sementin valmistus on siirtynyt tiukemmin päästökaupan piiriin. Hiilidioksidin hinta puolestaan laskee.

Rakennusteollisuus onkin muutoksen edessä, ja esimerkiksi Petteri Orpon (kok) hallitus uudisti vastikään rakentamislakia. Se pakottaa ottamaan rakentamisen päästöt huomioon aiempaa tarkemmin.

Ohjausvaikutuksista ei ole toistaiseksi näyttöä, koska lain säädösohjaus valmistui vasta alkuvuodesta 2026.

Kokonaisuutta valmisteltiin ympäristöministeriössä peräti kymmenen vuotta. Se kielii laajasta ja monimutkaisesta kokonaisuudesta, joka muodostuu kompromisseista.

Rakennusteollisuuden toimijat toivovat, että uuteen lakiin on mahdollista jatkossa luoda tarkempia raja-arvoja päästöille.

Yleensä taantumat vaikeuttavat siirtymistä uuteen, vähäpäästöisempään teknologiaan. Lisäksi poliittinen paine tinkiä ympäristövaatimuksista on suuri, jos esimerkiksi inflaatio ja päästökauppa nostavat liiaksi rakentamisen hintaa.

Nyt esimerkiksi vähähiilisen ja hiilinegatiivisen betonin käyttö on vähäistä, sillä rakennusteollisuus on ongelmissa.

Jossain vaiheessa taloustilanne kuitenkin helpottaa ja vähähiiliset tuotteet alkavat taas kiinnostaa tilaajia, Betoniteollisuus ry:n toimitusjohtaja Jussi Mattila sanoo. Hän arvioi, että silloin Carbonaidella on mahdollisuuksia markkinoilla.

”Teknologia tullaan ottamaan laajasti käyttöön ainakin maisemabetonituotteissa ja harkoissa.”

”Uskon, että kiinnostusta on myös ulkomailla, koska hyödyt tulevat montaa kautta.”

Mattilan mielestä päästöt voidaan ottaa huomioon jo nyt esimerkiksi julkisissa hankinnoissa.

Esimerkiksi katujen ja pihojen päällystekiville on olemassa vähähiilisyysluokitukset. Luokituksissa ei ole kuitenkaan vielä hiilinegatiivisia betonituotteita.

”Ajan kanssa nekin sinne varmasti tulevat.”