Beton is het meest gebruikte door de mens gemaakte materiaal dat er bestaat.Het staat op de tweede plaats, na water, als de meest verbruikte hulpbron op aarde.Maar hoewel cement - het belangrijkste ingrediënt in beton - een groot deel van onze gebouwde omgeving heeft gevormd, heeft het ook een enorme ecologische voetafdruk.Volgens denktank Chatham House is cement de bron van ongeveer 8% van de wereldwijde uitstoot van kooldioxide (CO2).Als de cementindustrie een land was, zou het de derde grootste uitstoter ter wereld zijn - na China en de VS.Het draagt ​​meer CO2 bij dan vliegtuigbrandstof (2,5%) en loopt niet ver achter op de wereldwijde landbouwsector (12%).Leiders van de cementindustrie waren in Polen voor de VN-conferentie over klimaatverandering - COP24 - om manieren te bespreken om te voldoen aan de vereisten van de Overeenkomst van Parijs inzake klimaatverandering.Daarvoor moet de jaarlijkse uitstoot van cement in 2030 met minimaal 16% zijn gedaald.Dus, hoe kwam onze liefde voor beton uiteindelijk in gevaar voor de planeet?En wat kunnen we eraan doen?Als het belangrijkste bouwmateriaal van de meeste torenflats, parkeergarages, bruggen en dammen, heeft beton, voor de haters, de bouw mogelijk gemaakt van enkele van 's werelds ergste architecturale doorn in het oog.In het VK hielp het de enorme golf van ontwikkeling na de Tweede Wereldoorlog - waarvan de meningen grotendeels nog steeds verdeeld zijn - met verschillende van de grote steden van het land, zoals Birmingham, Coventry, Hull en Portsmouth, grotendeels bepaald door de betonnen constructies uit die tijd. bouw duwen.Maar beton is ook de reden dat enkele van 's werelds meest indrukwekkende gebouwen bestaan.Het Sydney Opera House, de Lotus Tempel in Delhi, de Burj Khalifa in Dubai en het magnifieke Pantheon in Rome - met de grootste niet-ondersteunde betonnen koepel ter wereld - hebben allemaal hun vorm te danken aan het materiaal.Een mix van zand en grind, een cementbindmiddel en water, beton wordt zo breed omarmd door architecten, bouwkundig ingenieurs, ontwikkelaars en bouwers omdat het een opmerkelijk goed bouwmateriaal is."Het is betaalbaar, je kunt het bijna overal produceren en het heeft de juiste structurele eigenschappen waarmee je wilt bouwen voor een duurzaam gebouw of voor infrastructuur", legt Felix Preston uit, adjunct-onderzoeksdirecteur bij de afdeling Energie, Milieu en Middelen in Chatham Huis.Ondanks bekende duurzaamheidsproblemen bij het gebruik van stalen wapening, die beton van binnenuit kan barsten, is het nog steeds het meest gebruikte materiaal over de hele wereld."Bouwen zonder beton, hoewel het mogelijk is, is een uitdaging", zegt de heer Preston.Het zijn deze ongeëvenaarde eigenschappen van beton die de wereldwijde cementproductie sinds de jaren vijftig hebben helpen stimuleren, waarbij Azië en China vanaf de jaren negentig het grootste deel van de groei voor hun rekening namen.De productie is sinds 1950 meer dan dertig keer zo hoog geworden en sinds 1990 bijna verviervoudigd. China gebruikte tussen 2011 en 2013 meer cement dan de VS in de hele 20e eeuw.Maar nu de Chinese consumptie lijkt af te vlakken, wordt verwacht dat de meeste toekomstige groei in de bouw zal plaatsvinden in de opkomende markten van Zuidoost-Azië en Afrika bezuiden de Sahara - gedreven door snelle verstedelijking en economische ontwikkeling.Het vloeroppervlak van de gebouwen in de wereld zal naar verwachting in de komende 40 jaar verdubbelen, zeggen onderzoekers van Chatham House, waardoor de cementproductie tegen 2030 met een kwart moet toenemen.Hoewel velen van ons aannemen dat beton een recente toevoeging is aan onze steden, gebruiken architecten en bouwers al millennia cementachtige bindmiddelen.Het vroegste gebruik zou meer dan 8.000 jaar geleden zijn geweest, waarbij handelaren in Syrië en Jordanië dergelijke bindmiddelen gebruikten om vloeren, gebouwen en ondergrondse reservoirs te maken.Later stonden de Romeinen bekend als meesters van cement en beton en bouwden ze het Pantheon in Rome in 113-125AD, met zijn vrijstaande betonnen koepel met een diameter van 43 m de grootste ter wereld.Maar het beton dat in onze moderne gebouwde omgeving wordt gebruikt, heeft veel van zijn make-up te danken aan een proces dat in het begin van de 19e eeuw werd gepatenteerd door metselaar Joseph Aspdin uit Leeds.Zijn nieuwe techniek om kalksteen en klei in een oven te roosteren en het vervolgens tot poeder te malen om "kunststeen" te maken, staat nu bekend als Portlandcement - nog steeds het belangrijkste ingrediënt in bijna al het moderne beton.Maar ondanks zijn alomtegenwoordige aanwezigheid, zijn de milieukwaliteiten van beton de afgelopen decennia steeds meer onder de loep genomen.De productie van Portland-cement omvat niet alleen delfstoffen, wat luchtvervuiling veroorzaakt in de vorm van stof, maar vereist ook het gebruik van enorme ovens, die grote hoeveelheden energie vergen.Het eigenlijke chemische proces van het maken van cement stoot ook verbluffend veel CO2 uit.De sector heeft vooruitgang geboekt - verbeteringen in de energie-efficiëntie van nieuwe fabrieken en het verbranden van afvalmaterialen in plaats van fossiele brandstoffen hebben ertoe geleid dat de gemiddelde CO2-uitstoot per ton output de afgelopen decennia met 18% is gedaald, aldus Chatham House.De nieuw opgerichte Global Cement and Concrete Association (GCCA), die momenteel ongeveer 35% van de wereldwijde cementproductiecapaciteit vertegenwoordigt en zich richt op duurzame ontwikkeling, was aanwezig op COP24.Chief executive Benjamin Sporton zegt dat het feit dat de organisatie nu bestaat "een demonstratie is van de toewijding van de industrie aan duurzaamheid, inclusief het nemen van actie tegen klimaatverandering".De GCCA zal een reeks duurzaamheidsrichtlijnen publiceren, die haar leden zullen moeten volgen."Door wereldwijde spelers samen te brengen om leiderschap en focus te bieden, en door een gedetailleerd werkprogramma te leveren, kunnen we helpen zorgen voor een duurzame toekomst voor cement en beton, en voor de behoeften van toekomstige generaties", zegt de heer Sporton.Maar ondanks de belofte stelt Chatham House dat de industrie tegen de grenzen aan loopt van wat ze met de huidige maatregelen kan doen.Als de sector enige hoop heeft om zijn verplichtingen aan de Overeenkomst van Parijs over klimaatverandering van 2015 na te komen, zal hij moeten kijken naar een herziening van het cementproductieproces zelf, en niet alleen naar vermindering van het gebruik van fossiele brandstoffen.Het is het proces van het maken van "klinker" - het belangrijkste bestanddeel van cement - dat de grootste hoeveelheid CO2 uitstoot bij het maken van cement.In 2016 genereerde de wereldwijde cementproductie ongeveer 2,2 miljard ton CO2 - gelijk aan 8% van het wereldwijde totaal.Meer dan de helft daarvan kwam van het calcinatieproces.Samen met thermische verbranding kon 90% van de emissies van de sector worden toegeschreven aan de productie van klinker.Daarom stellen de heer Preston en zijn collega's dat de sector dringend een aantal CO2-reductiestrategieën moet nastreven.Verdere inspanningen op het gebied van energie-efficiëntie, een verschuiving van fossiele brandstoffen en het nastreven van koolstofafvang en -opslag zullen helpen, maar kunnen niet veel doen."We hebben nog een lange weg te gaan om het gat te dichten", zegt Preston.Wat de industrie echt moet doen, is zich inspannen om nieuwe soorten cement te produceren, stelt hij.In feite kunnen koolstofarme cementen en "nieuwe cementen" de behoefte aan klinker helemaal wegnemen.Een van degenen die meer steun voor dergelijke alternatieve cementsoorten proberen te krijgen, is Ginger Krieg Dosier, mede-oprichter en CEO van BioMason - een start-up in North Carolina die biljoenen bacteriën gebruikt om bio-betonstenen te laten groeien.De techniek, waarbij zand in mallen wordt geplaatst en het wordt geïnjecteerd met micro-organismen, brengt een proces op gang dat lijkt op het proces dat koraal creëert."Ik ben al lang gefascineerd door mariene cementen en constructies", legt mevrouw Krieg Dosier uit, een opgeleide architect die tot haar verbazing geen echte groene alternatieven voor bakstenen en metselwerk vond toen ze meer dan 10 jaar geleden met onderzoek begon bij een architectenbureau.De ontdekking bracht haar ertoe haar eigen oplossing te creëren, die na jaren van ontwikkeling nu slechts vier dagen duurt.Het gebeurt bij kamertemperatuur, zonder de noodzaak van fossiele brandstoffen of calcinering - twee van de belangrijkste bronnen van de CO2-uitstoot van de cementindustrie.Mevrouw Krieg Dosier is van mening dat groen cement en technologieën zoals die van haar een oplossing bieden voor het emissieprobleem van de sector."Traditionele op Portland gebaseerde cementproductiepraktijken zullen CO2 blijven vrijgeven vanwege de fundamentele chemie", zegt ze, eraan toevoegend dat we in plaats van ons te richten op het afvangen en opslaan van koolstof, meer zouden moeten investeren in technieken die actief koolstof uit de atmosfeer verwijderen."Alternatieve cementen en bindingstechnologieën gaan verder dan evolutionaire CO2-afvang naar revolutionaire methoden die CO2 fundamenteel vastleggen."Naast dergelijke alternatieve cementsoorten beginnen ook andere "verstorende" krachten verandering teweeg te brengen.Digitalisering, machine learning en een toenemend bewustzijn van duurzaamheid hebben allemaal een impact op de cultuur van de cementindustrie."Het verandert deels door de manier waarop mensen willen leven, maar ook door ons vermogen om nieuwe en innovatieve structuren te bedenken en die te testen met computermodellen", zegt de heer Preston."Er is ook de mogelijkheid om dingen goedkoper te bouwen met robots - met automatisering."Maar processen snel genoeg veranderen om aan de verplichtingen van de cementindustrie te voldoen, zal een uitdaging zijn.De sector wordt gedomineerd door een klein aantal grote producenten die terughoudend zijn om te experimenteren of bedrijfsmodellen te veranderen.Ook architecten, ingenieurs, aannemers en opdrachtgevers zijn begrijpelijkerwijs terughoudend met het gebruik van nieuwe bouwmaterialen."Deze vrij traag bewegende, moeilijk te veranderen sector begint te stuiten op deze vrij ingrijpende verstoringen die we beginnen te zien in de gebouwde omgeving", zegt de heer Preston.Maar aangezien er maar heel weinig koolstofarme cementen op de markt komen, en geen enkele die op grote schaal wordt toegepast in een industrie waar groter en groter vaak de ambitie is, lijkt het erop dat duurzame overheidssteun nodig zal zijn.Zonder dat regeringen druk uitoefenen op de industrie of financiering verstrekken, is het misschien niet mogelijk om de volgende generatie koolstofarme cementen binnen de vereiste tijd uit het laboratorium en op de markt te krijgen.En de tijdschaal wordt steeds kleiner.Het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering - het leidende internationale orgaan op het gebied van de opwarming van de aarde - voerde vorige maand aan dat de wereldwijde gemiddelde temperatuurstijging onder de 1,5C moest worden gehouden - niet 2C zoals vermeld in de Overeenkomst van Parijs.Dit betekent dat de CO2-uitstoot tegen 2030 met 45% moet zijn gedaald ten opzichte van het niveau van 2010.Net als andere jonge bedrijven beschrijft mevrouw Krieg Dosier de moeilijkheden van het gelijktijdig ontwikkelen en op de markt brengen van haar producten en het opschalen van productieprocessen om te kunnen concurreren binnen de bredere bouwsector.Maar ze denkt dat er redenen zijn om optimistisch te zijn."Ik geloof echt dat de bouwsector een punt nadert waarop alternatieve materialen op grotere schaal zullen worden toegepast", zegt ze."Dit is deels te wijten aan de marktvraag, andere innovatieve technologieën en een bredere bezorgdheid over klimaatverandering."Ook de cementindustrie wijst op meer optimistische beoordelingen van de voortgang van de industrie op het gebied van emissies en suggereert dat beton gedurende zijn hele levensduur een netto klimaatvoordeel kan opleveren als alle mogelijke maatregelen in aanmerking worden genomen.Dit omvat hercarbonering (of de heropname van CO2 door cement), de bijdrage van beton aan de energie-efficiëntie van gebouwen en innovatie in de manier waarop cement wordt vervaardigd - inclusief het afvangen en opslaan van koolstof.De GCCA zegt dat dergelijke innovatie de belangrijkste prioriteit is in de komende maanden en jaren.Projecten zijn al aan de gang en veelbelovend, voegde het eraan toe.Maar de heer Preston zegt dat het absoluut noodzakelijk is dat regeringen en de industrie nu snel handelen in een tijd waarin de wereldwijde ontwikkeling naar verwachting zal toenemen, maar de CO2-uitstoot moet dalen."Er is een grote behoefte aan betaalbare woningen van hoge kwaliteit", zegt hij."Er is behoefte aan nieuwe infrastructuur. We kunnen deze cirkel alleen vierkant maken als we de manier waarop we bouwen drastisch kunnen verbeteren, zodat deze gebouwen over het algemeen worden gebouwd met een zo dicht mogelijke nul-emissie."De strijd om onze honger naar beton te beteugelenDe verborgen kracht van onbemind betonCarbon Brief: waarom cementemissies belangrijk zijn voor klimaatveranderingWereldwijde cement- en betonvereniging© 2022 BBC.De BBC is niet verantwoordelijk voor de inhoud van externe sites.Lees over onze aanpak van extern linken.