Innovasjon, gjenbruk og CO2-reduksjon i konstruksjon og infrastruktur

Som det mest brukte byggematerialet vil innovasjon på betong kunne gi et stort bidrag til miljøregnskapet mens lokal produksjon gir stor verdiskapning. Ulike metoder og verktøy kan brukes i arbeidet mot løsninger, for eksempel: litteraturstudium, beregninger, laboratoriearbeid, markedsundersøkelser eller annen industrikontakt. Innen beregninger finnes dimensjoneringsverktøy for betongkonstruksjoner, verktøy for betongproporsjonering for optimalisering av partikkelpakning og bindelmiddelforbruk, beregningsmetoder for levetid av betongkonstruksjoner etc.

Videre finnes ny produksjonsteknologi (ultrahøyfast betong med fiber, sprøyting, ekstrudering/3DPrinting mm). Riktig bruk av miljødata for minimering av betongs miljøpåvirkning er og viktig, f.eks lca.no/epd-generator. Merk at i dag tas ikke sannsynlig levetid hensyn til selv om EN 15804 åpner for «vugge-til-grav» EPD. Mulige prosjektoppgaver kan baseres på listen nedenfor samt egne forslag og interesser. 

Relevant kompetanse

Vi ønsker både deg som vet en del om konstruksjoner og infrastruktur, energi, gjenbruk, CO2-reduksjon, bestandighet/levetid, betong etc, og deg som kan lite eller ingenting om byggebransjen, betong og infrastruktur og dermed kan se ting fra en annen side og kanskje tilføre ny kunnskap.

Om landsbyen

Prosjektoppgaver kan velges bredt innen eksisterende konstruksjoner, materialproduksjon og bygging av konstruksjoner eller innovative løsninger, f.eks.:

Eksisterende konstruksjoner

• Dobbel levetid av eksisterende betongbruer, dammer og offshore plattformer = halvering av CO2-utslipp fra betongen. Hvordan få det til i praksis i en eksisterende konstruksjon med skader pga armeringskorrosjon, alkalireaksjoner, frost etc?
• Beregning av CO2 opptak i eksisterende betong og resirkulert tilslag: hvordan kan CO2-opptak økes? Hvilke nye produkter trengs?

Materialproduksjon og bygging av konstruksjoner

• Hva er mulighetene for å minimere mengden betong i designfasen, f.eks med spennarmering, slanke tverrsnitt, utnyttelse av høy fasthet, bruk av stålfiber etc?
• Hva blir effekten av naturlig pozzolan (sementerstatning) fra Island i sement og ferdigbetongproduksjon i stedet for Flyveaske fra kullfyrte kraftverk som brukes i dag?
• Digital proporsjonering av ferdigbetong for minimering av hulrom i tilslag og sementforbruk 
• Bruk av filler fra maskinsand/ knust tilslagsproduksjon til å redusere sementforbruk
• Gjenbruk av slam fra ferdigbetongproduksjon – bruk til CO2 absorpsjon, i ny betong, som filler, bindemiddel etc
• Betongproduksjon med resirkulert tilslag – hva er effekten sammenlignet med naturtilslag?

Innovative løsninger

• Karbonpositiv betong: metodeanalyse: hvor mye sementerstatningsmaterialer kan vi egentlig bruke? Biocrete – er det grønnmaling? Hva er mest realistisk: nye pozzolaner/sementerstatninger, geopolymer, gammel betong og -slam i råmel i sementproduksjon for lavere CO2-utslipp, karbonfangst også på sementfabrikken i Kjøpsvik?
• Ingen kjernekraft uten betong. I tillegg til «vanlige» konstruksjoner brukes betong til lagring av avfall, innbygging av reaktorer mm. Kan lagring av radioaktivt avfall gjøres med lavere miljøpåvirkning enn i dag? Kan ultrahøyfast betong brukes i fremtidens små reaktorer (Small Modular Reactors | Rolls-Royce)? etc.
• Equinor ser for seg fabrikker for å bygge flytende havvindparker av betong (Tekn. Ukeblad 0423). Kan det gjøres rimeligere enn Hywind Tampen? Pris pr installert MW for 11 flytende turbiner på Tampen (2023) er 6.5 x pris pr MW for 277 turbiner på Fosen mm (2016-2020).
• 3DPrinting med sementbaserte materialer
• Betong i flom- og skredsikring, f.eks med innovativ sprøytebetong for utendørs eksponering
• Etc (kom gjerne med egne forslag)

Prosjektene utføres selvstendig eller i samarbeide med eksterne, analytisk, i NTNUs betong-lab, i samarbeide med en av våre EiT-partner industribedrifter (Heidelberg Materials, SINTEF, Skanska, Mapei, Statens Vegvesen, Aker Solutions, Equinor mfl) 

Denne landsbyen er en del av et pilotprosjekt mellom Eksperter i Team (EiT) og NTNU Energy Transition: Mission NET Zero Emission. Som student i denne landsbyen vil du få muligheten til å jobbe i tverrfaglige team med en av vår tids viktigste utfordringer – en mer bærekraftig, klimavennlig og rettferdig energiomstilling. 

Du vil få: 

• Delta på et kick-off-arrangement 15. januar 2025, sammen med andre motiverte studenter
• Arbeide med reelle utfordringer i energiomstillingen med relevans for industri og myndigheter
• Stille ut EiT-prosjektet ditt på Energy Transition Conference 2025 (2. april 2025), hvor du kan:
  • Være i dialog med ledende akademikere, beslutningstakere og næringsliv fra inn- og utland
  • Få trening i å presenter ditt EiT-prosjekt og vinne en pris
• Delta i en innovasjonsidekonkurranse i regi av EiT, med mulighet for å:
  • Få opplæring i å utvikle innovasjonsideen
  • Få opplæring i å pitche innovasjonsideen
  • Vinne en pris

Hvordan melder jeg meg opp i EiT?