Miks ei ole betoon suur süsinikuladu?

27. oktoobril avaldati Ehitusuudistes artikkel betooni kui süsinikulao kohta. Artiklis tuuakse välja, et betoon seob oma eluea jooksul peaaegu kogu CO2, mis on eraldunud tsemendi tootmisel. Tekib küsimus, miks hoonete süsinikujälje arvutustes seda arvesse ei võeta. Kas ehitusmaterjalide ja hoonete piirnormide arvutuse pahatahtlik eesmärk on betoonitööstus lihtsalt välja suretada või on olukorrale mõni muu selgitus?

Olukorda aitab selgitada fakt, et artiklis toodud numbrid tuginevad laboriuuringutele. Kindlasti on uuringud vajalikud ja olulised, et materjale paremini mõista ja uuringutest saadud väärtuslikku infot ka kliimamuutuste vähendamisel ära kasutada. Küll aga on labori katsetes kõrvale jäetud kontekst - päris hooned ja päris ehituspraktikad. Briti Ehitusinseneride Instituudi uurimuse põhjal (2022), mis vaatlevad ehitisi, on leitud et karboniseerumine seob betooni eluea jooksul 2,5-7,5% betooni tootmisel eralduvast CO2–st. Ants Villi artiklis väidetakse, et protsessi käigus seotakse pea kogu süsihappegaas, mis eraldub tsemendi valmistamisel. Link: https://www.ehitusuudised.ee/uudised/2023/10/27/betoon-on-suur-susinikuladu

Miks see number niivõrd erineb artiklis toodud numbritest ja kas arvutustega tehakse tõesti liiga?

Esmalt, betooni karboniseerumiseks on vaja materjali võimalikult suurt kokkupuudet õhuga. Raudbetoonehitised disainitakse selliselt, et vähendada betooni sisemiste kihtide kokkupuudet õhuga, eesmärgiga karboniseerimist vähendada. Raudbetoonis olevat armatuursarrust kaitseb korrosiooni ees betooni aluseline keskkond. Karboniseerumise tulemusena aluselisus väheneb ja algab armeeringu korrosioon. Lähtuvalt ehitise elueast nähakse ette raudbetoonkonstruktsioonidele kaitsekiht - näiteks on nõutud vähemalt 25mm betoonkaitsekiht armatuuri peal. See kiht garanteerib et ehitise kasutusea jooksul ei jõua karboniseerumise protsess armatuurini. Seetõttu on täiesti meelevaldne võtta CO2 arvutuses arvesse kogu betoonristlõike karboniseerumine. 

Teisalt on oluline mõista, et suurim karboniseerumise potentsiaal avaldub hoopis betoonmaterjali lammutusel. Läbi materjali purustamise suureneb betooni eripind, misläbi on võimalik suurem kokkupuude õhuga ja karboniseerumisprotsess saab efektiivselt toimuda. Kahjuks ei ole lammutatud betoon praktikas ilmselt kunagi artiklis viidatud viie aasta jooksul ühtlase kihina laiali laotatult õhu käes. Tüüpiliselt kasutatakse purustatud betooni hoopis pinnatäiteks, kus kokkupuude õhuga puudub. Peale selle tuleb silmas pidada, et lammutus- ja purustustegevus ei ole kliimaneutraalne. Betooni purustamine on küllaltki suuri ja võimsaid (fossiilkütustel toimivaid) masinaid nõudev protsess. Lisaks, on kliima seisukohast igasugune lammutamine halb mõte. Vastupidi, betooni kui materjali eelis rohepöörde seisukohalt võiks olla pikaajaliselt ikka uuesti ja uuesti kasutavus läbi kokku- ja lahtimonteerimise ja väga väike hooldusvajadus kasutusperioodil.

Artiklis väidetakse, et materjalide ja hoonete arvutustel ei võeta karboniseerumist arvesse. See ei ole tõsi. Keskkonnadeklaratsioonide (e EPD-de) arvutuste ja hoonete CO2 arvutusteks on eraldi juhised, kuidas karboniseeriumist arvestada. Sellist numbrit tüüpiliselt aga ei deklareerita, sest selle efekt päriselus, nagu ülalpool selgitatud, on pigem väga väike.

Loomulikult on ka peale raudbetoon konstruktsioonide ja muude tsemendibaasilistest toodetest valmistatud ehituskomponentide, milles karboniseerumise potentsiaal on suurem. Tsemendikivi karboniseerumine toimub intensiivsemalt näiteks poorbetoonis, milles on palju õhuga täidetud poore, mistõttu karboniseerumine saab toimuda ka sügavamal kui vaid pindmistes kihtides. Karboniseerumise tõttu ei ole poorbetoonis ka korrosioonile alluvat armatuuri. Sellises olukorras võib hoone kasutusea jooksul tõesti pea kogu ristlõike ulatuses karboniseerumine toimuda, eeldusel et pinna viimistluskihid seda lubavad. Seega võiks kaaluda eelkõige sellistel spetsiifilistel juhtudel betooni karboniseerumise mõju ja siis selle arvelt nö hinnaalandust tootmismõjudele teha, kuid ka siin peaks alati konservatiivsuse printsiipi silmas pidama. 

Kas võrdleme betooni ebaausate reeglitega puiduga?

Artiklis tuuakse välja, et hoonete arvutustes toimub justkui ebaaus võrdlus puiduga, mille puhul puitu atmosfäärist seotud süsinikku arvestatakse. Tõsi on, et ehitussektori olelusringi arvutustes on võimalik deklareerida eraldi indikaatorina biogeenselt seotud süsiniku mõjud - Global Warming Potential Bio (GWP bio). Tegemist on atmosfäärist läbi fotosünteesi puidumassi seotud süsinikdioksiidiga. See, et selline positiivne efekt ilmneks, on oluline, et puit pärineks jätkusuutlikult majandatud metsast. Ehk et kui intensiivse raie tagajärjel majandusmetsa asemel puid üldse alles ei jää ning vastrajatud metsaveoteede ja kraavidega veerežiim muudetud, siis tegelik kliima efekt võib olla ka negatiivne. Lahti küntud ja katmata jäetud pinnas on aastateks hoopis süsinikdioksiidi emiteerija ning lisaks on hävinud ka konkreetse piirkonna metsakooslus. Teine oluline aspekt on see, et puidu käitlus ei lõppeks puidu põletamisega, sest sellisel juhul paisatakse atmosfääri sama kogus CO2 tagasi, mis selle puidu kasvamise ajal õhust seoti. 

Seega, tänasega ei ole täit selgust, mil viisil ja kas üldse peaksid hoonete piirväärtused biogeenset süsinikku arvestama.  Näiteks Rootsi ja Norra meetodid seda arvestada ei luba. Põhjuseks on, et ei ole üldist kokkulepet kuidas biogeenset süsinikku arvutada et see oleks igas olukorras võrreldav, ning ei ole teada, mis juhtub puidust hoonega selle eluea lõpus. 

Kas kliimaprobleemi saab “betooni valada”?

Karboniseerumise täielik mõju ja selle tähtsus elutsükli hindamisel on keerukas ning vajab täiendavat uurimist, kuid see ei tohiks kaasa tuua tsemendi- ja betoonitootmise keskkonnamõju alahindamist. Globaalses mõttes, ja termodünaamika seadusi meeles pidades, ei saa betoon toimida süsiniku laona ja kliimaprobleeme see leevendada kahjuks ei aita.

Hoonete süsinikujälje arvutused on hea võimalus paremini mõista, kuidas meie valikud ei mõjuta pelgalt vaid lühiajaliselt rahakoti paksust, vaid ka meid ümbritsevat keskkonda. Igasuguse keskkonnamõjude mõõtmisel või arvutamisel võiks meeles pidada lihtsat printsiipi, et alati on võimalik andmete parema kättesaadavuse juures täpsemaks minna, kuid parema puudumisel tasub olla konservatiivne. See on oluline, et mõjusid mitte alahinnata, sest neid me ümberpöörata enamasti ei saa. Kõikidel projekteerijatel oleks seepärast soovitus betooni kliimamõjusid parimate täna kättesaadavate ja kontrollitud andmetele tuginedes arvestada, niisamuti kui puidu mõjusid.

Ükskõik kui täpselt me ka hoonete süsinikujälge ei arvuta, on oluline mõista, et iga hoonesse paigaldatud uue materjali kilogramm omab ikkagi keskkonnamõju. Mõtteviis, et me saame mõne imematerjali tootmise abil suurema materjali kulu abil väiksema keskkonnajalajälje on printsipiaalselt vale ning parim mida me teha saame on valida paljude keskkonnavaenulikkude valikute hulgast kõige vähem halb. 

On tõsi, et karboniseerumisel võib olla teatud juhtudel olulisem efekt, kui täna arvutustes näidatud on. Selliseid mõjusid peaks uurima lähtudes tüüpilistest ehituspraktikatest. Täna on  raudbetooni projekteerimisel eraldi eesmärk karboniseerumist vähendada. Seega on mõeldamatu hoone kliimamõjude arvutustes vähendada betooni tootmismõjusid karboniseerumise potentsiaali kogu kasutatud betooni mahtude ulatuses.

Artikkel avaldati Ehitusuudistes lingil:

Eksperdi vastuväide: miks ei ole betoon suur süsinikuladu - Ehitusuudised