Additiv fremstilling
Hurtigt Tørrende 3D-Printet Ler‑Hamp Polymer Til Erstatning af Beton
Føj Securities.io til dine foretrukne kilder på Google
Betons Miljømæssige Grænser: Sandforbrug og CO₂‑Emissioner
Beton er i de seneste årtier blevet det centrale byggemateriale, især i tætte bymiljøer. Det har gradvist erstattet mursten, sten og træ takket være sin lave pris, brugervenlighed og skalerbarhed.
Men materialet er ikke uden problemer.
For det første er det langt fra et bæredygtigt produkt, når det gælder ressourceforbrug. Det kræver enorme mængder sand — så meget, at rapporter peger på, at verden er ved at “løbe tør for sand”.
Kilde: Visual Capitalist
Produktionen af cement er desuden meget energikrævende. Den drives næsten udelukkende af fossile brændsler, hvilket betyder, at cementproduktion står for 8 % af verdens CO₂-udledninger.
Det kan sammenlignes med udledningerne fra biler og varevogne, som står for 10 % af de globale udledninger. At gøre beton mere bæredygtig ville derfor have omtrent samme betydning som at omstille alle verdens biler til eldrift og udelukkende forsyne dem med grøn energi.
Sådan skaber 3D-print med ler og hamp et CO₂-fattigt alternativ til beton
Sideløbende med jagten på grønnere alternativer til traditionel beton opstod ideen om at anvende principperne fra 3D-print til at bygge huse.
I stedet for arbejdskrævende metoder som muring kan en automatiseret 3D-printer hurtigt opføre vægge.
At printe væggene fjerner dog ikke betonens lange hærdningstid; der går stadig 28 dage, før konstruktionen opnår fuld styrke.
Forskere ved Oregon State University har nu udviklet en betonerstatning, der har et markant lavere CO₂-aftryk og samtidig er kompatibel med 3D-printteknologi.
De offentliggjorde resultaterne i Advanced Composites and Hybrid Materials1 under titlen “3D-print af bæredygtig infrastruktur med hurtighærdende lerbeton og biobaserede tilsætningsstoffer”.
Stryg for at rulle →
| Egenskab | Traditionel Cementbeton | Ler‑Hamp Polymerbeton (OSU) | Lav‑Kulstof Elektrolyse‑Cement (Sublime) |
|---|---|---|---|
| Bindingmiddel | Portlandcement, kiln‑brændt klinker | Acrylamid‑baseret polymerbindemiddel ved brug af RICFP | Elektrolyse‑baseret cement fremstillet ved stuetemperatur |
| Bio‑baseret / in‑situ indhold | Lav; hovedsageligt udgravet aggregat | ≈75 % ler, sand, hamp‑fibre, biochar efter vægt | Afhænger af lokale calciumkilder (industri‑biprodukter, sten) |
| Styrke umiddelbart efter påføring | Faktisk 0 MPa; kræver forskalling | ≈3 MPa lige efter 3D‑print | Tidlig styrkeprofil er stadig under skalering og test |
| Dage til at nå 17–24 MPa strukturel styrke | Typisk op til 28 dage | ≈3 dage til at overstige 17 MPa | Målsætning om lignende eller bedre, varierer efter blanding og anlæg |
| Fuld hærdningstid | ≈28 dage | ≈8–14 dage (over 40 MPa) | Anlægsspecifik; designet til at undgå kiln‑processen |
| CO₂‑aftryk vs. almindeligt Portlandcement | Højt (kilne og proces‑emissioner) | Lavere, takket være bio‑baserede aggregater og ingen cementkiln | Designet til at være væsentligt lavere ved at undgå kalksten‑calcination |
| 3D‑print‑kapacitet | Kræver understøttelser, langsommere hærdning, begrænsede overhæng | Kan printe fritstående overhæng og huller uden understøttelser | Tidlig fase; fokus på batch‑produktion af lav‑kulstof cement |
Inde i Ler‑Hamp‑Polymeren: RICFP og Bio‑baserede Aggregater
Cement består typisk af calcium, silicium, aluminium og jern, som opvarmes i en ovn og derefter males til et fint pulver.
Forskerne udviklede i stedet et 3D-printbart, lerbaseret byggemateriale ved hjælp af en metode kaldet Radical-Induced Cationic Frontal Polymerization (RICFP).
Metoden bygger på tre centrale kemiske komponenter:
- En monomer, der polymeriserer i nærvær af et frit radikal.
- Et tværbindingsmiddel, der binder polymerkæderne sammen.
- En initiator, der ved høj temperatur frigiver de frie radikaler, som er nødvendige for at starte polymeriseringen.
Forskerne opnåede dette ved at kombinere RICFP-bindemidlet med leraggregat, sand, biokul og hampfibre for at forbedre trykstyrke, isolering og bæredygtighed. Dertil blev tilsat et bindemiddel af acrylamidmonomer (ACR), tværbindingsmidlet methylenbisacrylamid (MBA) og ammoniumpersulfat (APS).
Samlet set gjorde det det muligt at anvende 70–80 vægtprocent biobaserede materialer.
Overlegen Styrke og Hurtigere Hærdning End Traditionel Beton
Den vigtigste forbedring i forhold til beton er materialets større styrke, især umiddelbart efter 3D-print.
Med en bygbar styrke på 3 megapascal (MPa) gør materialet det muligt at opføre flerlagsvægge og fritstående udkragninger som tage.
Styrken øges med tiden og giver en meget solid færdig bygning.
“Det overstiger 17 megapascal — den styrke, der kræves af konstruktionsbeton til boliger — på blot tre dage, sammenlignet med op til 28 dage for traditionel cementbaseret beton.”
Devin Roach — adjunkt i maskinteknik, OSU College of Engineering
En anden fordel er hærdningstiden: Materialet opnår de 17 MPa, som kræves af konstruktionsbeton til boliger, på blot tre dage. Det er fuldt hærdet på under to uger, mod cirka 28 dage for traditionel cementbaseret beton.
Forskerne afprøvede også forskellige byggemetoder med 3D-print. De viste, at den højere styrke og hurtige polymerisering gør det muligt at printe den nye blanding uden en underliggende støttekonstruktion.
Den nye metode kan også bruges til at printe døre og vinduer med normale former — elementer, som ved 3D-print med beton typisk kræver ekstra materialer eller særlige metoder.
“Materialets evne til at printe fritstående konstruktioner uden brug af understøtning omfatter forskellige og unikke muligheder ved print med frontalt polymeriserende beton.”
Hvad 3D-print med ler og hamp kan betyde for fremtidens bygninger
Selv om 3D-printede huse og byggematerialer oprindeligt benyttede beton, vil denne nye byggemetode sandsynligvis få gavn af nye materialer.
Indtil videre er materialet baseret på ler, hamp og biokul dyrere end beton, fordi det stadig befinder sig på forsøgsstadiet.
Yderligere forbedringer og lavere byggeomkostninger som følge af effektiviteten ved 3D-print bør dog med tiden bringe prisen på niveau med traditionelle materialer.
Desuden kan det markant bedre CO₂-aftryk blive afgørende, hvis CO₂-afgifter begynder at påvirke cementpriserne kraftigt.
Investering i cementproduktion
Investoroversigt – Clay‑Hemp 3D Printing & CRH
Polymerbeton af ler og hamp befinder sig stadig på laboratorie- og pilotstadiet, men nyder godt af tre stærke drivkræfter: dekarbonisering af byggeriet, automatiseret 3D-print af bygninger og hurtighærdende materialer, der forkorter projekttiderne. Blandingen fra Oregon State University viser, hvordan biobaserede aggregater og polymerkemi kan levere konstruktionsstyrke på dage i stedet for uger og samtidig have et langt lavere CO₂-aftryk end traditionel cement. For investorer på de offentlige markeder er CRH en af de mest direkte måder at få eksponering mod denne omstilling. Selskabet er Nordamerikas største genanvendelsesvirksomhed, har allerede reduceret cementudledninger ved hjælp af alternative brændsler og investerer i producenter af lavemissionscement som Sublime Systems, kulstoffangstteknologi og AI-baseret optimering af betonblandinger. Hvis elektrolysebaseret cement og avancerede 3D-printbare blandinger kan opskaleres kommercielt, er etablerede virksomheder med global distribution, kapital og myndighedsrelationer — som CRH — bedst placeret til at eje omstillingen frem for at blive udkonkurreret af den.
CRH: En Bæredygtig Cementleder og Decarboniseringsstrategi
CRH Prisdiagram
Som en af verdens førende cementproducenter bliver CRH en vigtig aktør i omstillingen af cementbyggeri til en mere bæredygtig industri. Selskabet ligger nummer ét målt på den samlede mængde byggematerialer, der leveres på både det amerikanske og det europæiske marked.
Selskabet er aktivt i 28 lande og på 3.390 lokationer, beskæftiger 78.500 medarbejdere og hentede i 2023 65 % af sit globale salg fra CRH Americas.
CRH forventer, at omfattende offentlige investeringer i vestlig infrastruktur vil understøtte væksten. Tendenserne mod genindustrialisering og hjemtagning af højteknologisk produktion bør også gavne selskabet.
Kilde: CRH
CRH har gjort betydelige fremskridt inden for bæredygtighed gennem en række initiativer:
- Selskabet er Nordamerikas største genanvendelsesvirksomhed og genanvendte i 2023 43,9 millioner ton affald og biprodukter fra andre industrier.
- Det reducerede sine CO₂-udledninger med 8 % i 2023 ved at anvende 36 % alternative brændsler på cementfabrikkerne.
- Målet er at reducere udledningerne med 30 % inden 2030 sammenlignet med 2021-niveauet.
Det er prisværdigt i sig selv, men kan også opfattes som for lidt og for sent i lyset af betonindustriens CO₂-udledninger.
Heldigvis er CRH også drivkraft bag mere grundlæggende forandringer i sektoren. Selskabet har blandt andet investeret 75 millioner dollar i lavemissionscementproducenten Sublime sammen med den europæiske betongigant Holcim.
Sublime Systems blev udskilt fra MIT i 2020 for at bruge en elektrolysator til at producere cement ved stuetemperatur og dermed erstatte energi- og fossilbrændselskrævende ovne. Metoden gør det også muligt at anvende andre calciumkilder som råmateriale og undgår dermed CO₂-frigivelsen fra kalksten.
Sublimes første kommercielle anlæg i Holyoke forventes at åbne allerede i 2026. Hvis teknologien viser sig vellykket, kan den ændre cementindustrien fundamentalt og bane vejen for skalerbar beton med lave udledninger.
CRH har også investeret i andre nystartede virksomheder inden for dekarbonisering og bæredygtighed:
- 23,7 millioner euro i Cool Planet Technologies, som udvikler løsninger til kulstoffangst i industrier, der traditionelt har været vanskelige at dekarbonisere.
- 34,7 millioner dollar fra CRH og andre investorer i Carbon Upcycling Technologies, som bruger en helelektrisk mineraliseringsproces til permanent at lagre CO₂ i industrielle biprodukter og mineraler, blandt andet i cement, plast, forbrugerprodukter, gødning og lægemidler.
- AICrete, en “opskrift som tjeneste”-platform, der samarbejder med lokale betonproducenter om at optimere lokale materialer og minimere cementforbruget ved hjælp af AI-analyser, så både CO₂-aftryk og produktionsomkostninger reduceres.
- Serie B-finansiering af FIDO AI, en startup, der bruger AI til at reducere vandforbruget og øge vandbesparelserne.
Endelig investerer CRH også i 3D-print med beton (3DCP) gennem datterselskabet Amerimix.
Samlet set er CRH en profitabel markedsleder inden for beton og byggeri, som aktivt forbereder sig på branchens dekarbonisering — både direkte i de eksisterende anlæg og som en vigtig kapitalleverandør til innovative startups, der udvikler næste generation af cement- og betonproduktion, herunder dekarbonisering og 3D-print.
Seneste nyheder og udviklinger for CRH-aktien (CRH)
Refereret studie
1. Nicolas A. Gonsalves et al. 3D-print af bæredygtig infrastruktur med hurtighærdende lerbeton og biobaserede tilsætningsstoffer. Advanced Composites and Hybrid Materials. Bind 8. 1. oktober 2025. https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-025-01456-1
