2009-01-02

Cement hotar Kaliforniens miljöstrid

Kaliforniens kamp mot global uppvärmning är unik i USA. 2006 tecknade delstaten en lag med målet att minska utsläppen av växthusgaser med 25 procent till 2020 – och skrev i och med dettai princip under Kyotoavtalet. Ett område tycks svårare än andra att komma runt – den ur miljösynpunkt mardrömslika cementindustrin. Ska statens anläggningar klara kraven eller välja att flytta till annan ort?

I stenbrottet bakom Permanentes cementanläggning spränger man två gånger i veckan bort kalksten. Omvandlingen till kalk är den strörsta källan till utsläpp i cementtillverkningen.
Bildrättigheter: Chris Amico

Från stenbrottet i berget vid Hanson permanentes cementanläggning har du en fantastisk vy över Santa Clara. Få anläggningar i Kalifornien ligger så nära befolkade områden. De flesta av delstatens elva brännugnar är belägna på behörigt avstånd från tätorter – nära nog för att arbetarna ska kunna ta sig till och från jobbet, men annars utom synhåll för allmänheten.

Men vid Permanente sträcker sig bebyggelsen ända fram till anläggningens mark. Från förortsbostäderna leder en industriväg som tar dig upp för berget, rätt fram till den vidsträckta anläggningen och kalkstensbrottet som ligger strax bakom.

På Hanson permanente cement försöker ingenjörer och beslutsfattare förtvivlat komma fram till hur de ska kunna göra den smutsiga cementtillverkningsprocessen ren, eller åtminstone renare än vad den är i dag.

Samtidigt som Kalifornien kämpar mot global uppvärmning – med eller utan resten av USA:s stöd – kvarstår problemet med cementframställningen, som är en av de allra svåraste industrierna att reglera.

– Jag tror inte att det finns någonting som kan jämföras med cement, säger Mike Tollstrup, en av statstjänstemännen som övervakar Kaliforniens ensamma kamp mot den globala uppvärmningen.

– Cement används överallt och det finns inte många alternativ. Läckagefrågan är problematisk. Om vi inte sköter reningsarbetet på rätt sätt, är risken stor att vi istället orsakar ännu värre utsläpp.

2006 skrev Kalifornien under Assembly bill 32, en lag med målet att till år 2020 minska delstatens utsläpp till 1990 års nivå. I slutet av oktober förra året lanserade The California air resources board, som ser till att avvecklingen genomförs, ett förslag på hur staten ska gå tillväga för att uppnå målet.

Cementindustrin är ett av de områden som pekas ut specifikt i planen eftersom den, som Tollstrup säger, är både nödvändig och oundvikligen förorenande.

Okontrollerade skulle koldioxidutsläppen från cementsektorn enligt statistiken öka med hela 23 procent från senaste mätningen 2004 till 2020, från 9,7 till 12,6 miljoner ton per år.

Efterfrågan på byggnadsmateriel stiger i takt med befolkningstillväxten, och Kaliforniens befolkning växer fortsättningsvis. Vid 2030 beräknas den överstiga 46 miljoner.

– Trenden ser onekligen lovande ut om du arbetar med cementtillverkning, säger Andy O´Hare, vicepresident för regleringsärenden inom Portland cement association.

– Först och främst behöver ett ekonomiskt system ta cement någonstans ifrån för fortsatt tillväxt. Det är den förutsättning vi jobbar utifrån. Och regeringen verkar stödja oss.

(Cement är inte samma sak som betong. Betong är en blandning av cement, vatten och fin- respektive grovkorniga aggregat som stelnar till fast konsistens när de blandas. Cement är kittet som binder samman massan. I torr form är cement ett kritliknande pulver.)

En miljöväns mardröm

Varje steg i cementtillverkningsprocessen innehåller element som kunde vara hämtade ur en miljöväns värsta mardröm.

Det första är kalkstensnedbrytningen. Bakom Permanenteanläggningen gräver sig ett stenbrott hela 750 fot in i Santa Claras bergsmassiv. Två gånger i veckan detoneras explosiva ämnen i bergväggen för att få loss kalksten. Sprängningarna orsakar massiva dammoln. De bortsprängda kalkstenarna mals därefter ned i ungefär en kubikcentimeter bitar.

Att förvandla kalksten till kalk är den största källan till koldioxidutsläpp i processen. Stenen måste värmas till 2 700 grader fahrenheit (närmare 1 500 grader celsius ). Till detta går det åt ofantliga mängder bränsle.

Det vanligaste bränslet som används på cementanläggningar är kol, men Permanente använder enbart petroliumkoks (en restprodukt från oljeframställning). Petroleumkoks är inte bättre än kol ur luftföroreningssynpunkt, men det kompenserar för andra besvärliga avfall.

Den kemiska reaktionen när kalksten omvandlas till kalk genom upphettning gör att koldioxid uppstår. Det som kommer ut kallas klinker. Klinkern mals ned till ett fint pulver sedan blandas med vatten, sand och grus när betong ska tillverkas.

Risk för import från Kina

Enligt beräkningar om cementproduktionens effekt i klimatsammanhang, släpps generellt ett ton koldioxid ut för varje ton cement som produceras. Anläggningarna i Kalifornien är överlag ungefär 10 procent renare än genomsnittet, men det officiella målet för staten är att minska utsläppen ännu lite mer till 2020.

Risken med Kalifornines reningsarbete är, enligt alla inblandade, att när statens anläggningar ändrar rutinerna för att göra tillverkningsprocessen renare, kan deras produkter bli dyrare. Faran är att lokala byggföretag då väljer att köpa sin cement från andra platser. Som det ser ut nu är Kina den största exportören av cement. Kina står som bekant även för världens största bidrag till växthuseffekten.

För att förhindra att detta inträffar, föreslås i förbättringsplanen att en ”kolutsläppsavgift” införs på all cement som hanteras i Kalifornien, inte bara på den som tillverkas där. Utsläppsavgiften skulle beräknas på alla steg i tillverkningsprocessen, från gruva till transport.

Cementproducenterna själva ser detta som den allra bästa delen av statens förbättringsplan. Införs en avgift för kolutsläpp, blir det olönsamt att importera cement från Kina. Räknar man med den 20-procentiga utsläppsökningen transporten från Kina ger upphov till, förblir Kaliforniens brännugnar det billigaste alternativet oavsett dyrare tilverkningsprocess.

Positiv dominoeffekt

Kalifornien gör av med mer cement än vad som tillverkas här, så en del kommer alltid att behöva importeras. Ett bra år kan statens 11 brännugnar tillverka 12 till 13 ton av de runt 16 som används av lokala byggföretag.

– Vi tror dock att vi genom regleringen kan införa krav som även anläggningar i andra stater, och i andra länder för den delen, måste anpassa sig efter, säger Tollstrup.

– Om du vill sälja cement i Kalifornien måste din tillverkning uppfylla våra krav. På det sättet måste alla tillverkare följa samma miljöregler.

Kalifornien har lyckats genomföra sådana saker förr, menar Tollstrup, och syftar till regeln att all bensin som säljs i staten måste syresättas – ett krav som ledde till att de flesta bensinbolag tillförde MTBE, och senare etanol, till sina bränsleblandningar.

Men när staten försökte införa en lokal utsläppsstandard för bilar, resulterade detta i en mångårig strid med den federala Miljöskyddsrörelsen och hela Bushadministrationen, som försökte stoppa Kaliforniens avgasrörsregler. Fast nu ska ju Bush snart avgå, så Mike Tollstrup är optimistisk ändå.

Bra för affärerna

I teorin är reningen av cementtillverkningsprocessen bra för affärerna. Enligt de ekonomiska analyser som ingår i statens reningsplan, ska Kalifornien år 2020 att ha ökat produktionen med 27 miljarder dollar, USA:s BNP med fyra miljarder, befolkningens egeninkomster med 14 miljarder, inkomst per capita med 200 dollar och skapat 100 000 fler arbetstillfällen inom staten. För cementtillverkarna kommer miljöförbättringarna att spara pengar.

Fler cementproblem

Enligt Diane Bailey, forskare på The natural sources defense council, är uppvärmningen bara en liten del av problemet med cementtillverkningen. Produktionen orsakar även andra utsläpp, bland annat bly.

– Brännugnarna har mer press på sig än statens reningsplan, säger Bailey, och syftar på att en anläggning nyligen blivit stämd för kromföroreningar. Och en annan anläggning i trakten fick härom månaden lägga ned till följd av att liknande giftutsläpp hade upptäckts.

Bailey skulle önska att cementfabriker bytte bränsle till naturgas istället. En vanlig dröm bland miljökämpar, som dock avfärdas av industrin världen över. Mike Tollstrup tror inte heller att naturgas som bränslealternativ skulle vara praktiskt genomförbart.

Många fabriker ligger på platser där naturgas inte är tillgänglig. Bränslet måste i sådant fall hämtas från andra platser, säger han.

Få cementanläggningar är belägna så nära befolkade områden. Från berget där Permanentes smutsiga cementtillverkning äger rum ser man ut över den tätbebyggda staden Santa Clara.
Bildrättigheter: Chris Amico

Miljövänliga alternativ

Vägar och broar kanske helt enkelt måste hitta andra alternativ än cement för att tillverka betong i framtiden?

Tom Pyle, ingenjör på byggföretaget CalTrans, arbetar med sådana frågor dagligen. När CalTrans bygger broar, förklarar han, är det i första hand säkerheten och hållbarheten som är viktig, vid sidan av kostnaderna. Att lösa problemet med global uppvärmning är inte företagets mål. Själv har miljövännen Pyle och andra engagerade inom byggbranschen därför på senaste tiden försökt komma fram till lösningar som möter båda kraven – hållbarhet och miljövänlighet.

I storskaliga broprojekt, berättar Tom Pyle, är det största problemet den rost som angriper brofästena på grund av en reaktion som uppstår i kontakten med cementet som ingår i betongpelarna.

– Ett sätt att stoppa detta är att tillsätta flygaska istället för cement, berättar Pyle.

Flygaska är en restprodukt från kolbränning, så den är inte helt ren men ses ändå av många som ett steg på vägen mot renare byggmaterial.

– Det är verkligen tur att det redan finns ett alternativt ämne som kan användas för betongtillverkning, som är bättre för miljön och även ur byggnadssynpunkt. Vi behöver inte hitta på något nytt!

Tom Pyle beräknar att de flesta byggprojekt i Kalifornien i nuläget ersätter mellan fem och åtta procent av cementet med slaggprodukter som flygaska, men att andelen kommer att öka. Och nu har Pyle ett utmärkt exempel att peka på när han ska övertala andra ingenjörer att bygga renare: Oakland bay bridge i San Francisco.

De nybyggda delarna av bron, som delvis rasade under en jordbävning 1989, är tillverkade av 50 procent stålslagg. Och i de delar av bron som ligger under vatten, är cementen blandat med 60 procent flygaska.

– Vi gjorde det av ingenjörstekniska skäl, säger Pyle, men vi kan göra på samma sätt av miljömässiga. Och det är precis vad vi ska göra.

Medan staten och byggbranschen vill minska cementanvändningen, fortsätter industrin med försöken att komma till rätta med föroreningsfrågan. På Permanenteanläggningen pratar man om att använda brännugnens överflödsvärme till elektricitet, något som görs på andra ställen i världen men inte i Kalifornien.

Tom Pyle är optimistisk inför framtiden:

– Jag tror att även cementindustrin ser möjligheterna i att förbättra och rena. Och inom byggbranschen är det definitivt lönsamt. När världen förändras, kommer vi att lägga mer vikt vid hållbara alternativ. För mig, en nördig betongingenjör, betyder hållbarhet att bygga saker som håller i mer än en generation. Och för mitt företag innebär detta att vi kommer att försöka öka livslängden på våra byggprojekt, som vägar och broar. Och det gör vi med flygaska!

Text och Foto: Chris Amico

Faktagranskning: David Cohn

Översättning: Maria Knutsen-Öy

Publicerad i sammarbete med spot.us