CO2 till byggmaterial: så blir betong koldioxidnegativ

Cement står för ungefär 8% av världens CO2-utsläpp. Det är en siffra som borde skava hos alla som jobbar med energi, fastigheter, samhällsbyggnad eller hållbarhetsstrategi. Och här är den obekväma detaljen: även om vi elektrifierar byggarbetsplatser och optimerar driftenergin i fastigheter, ligger en stor del av klimatpåverkan kvar i materialen.

Samtidigt kom en forskningsnyhet under 2025 som jag tycker förtjänar mer uppmärksamhet: ett team vid Northwestern University visar en process där man med havsvatten + el + infångad CO2 kan ”odla” ett sandlikt material som både kan användas i byggprodukter och låsa in koldioxid permanent. Materialet kan enligt forskarna bära över halva sin vikt i CO2.

För dig som följer vår serie AI inom energi och hållbarhet är det här extra intressant av en anledning: när materialproduktion blir elektro-kemisk och modulär öppnas dörren för AI-styrning, optimering och miljöövervakning i realtid. Det gör klimatnyttan mer mätbar – och skalar bättre.

Varför cement och betong är så svåra att göra rena

Betong är överallt. Det är också precis därför den är ett problem.

Den direkta klimatpåverkan kommer främst från två källor:

1. Processutsläpp i cementtillverkning: när kalksten omvandlas till klinker frigörs CO2 kemiskt.
2. Energianvändning: höga temperaturer i ugnar kräver mycket energi.

Men betongens volymproblem är minst lika viktigt: en stor del av betongen består av ballast (sand och grus) – typiskt 60–70% av materialet. Sand låter trivialt, men sandutvinning från floder, kuster och havsbottnar är redan en stor miljöfråga globalt.

Den smarta poängen i den nya forskningen är att den angriper två problem samtidigt: koldioxid och sand.

Så fungerar materialet: från CO2 i gasform till fast mineral

Kärnan i processen är enkel att beskriva, men kemiskt elegant.

Forskarna använder en reaktor med havsvatten och två elektroder. När en låg elektrisk ström appliceras händer flera saker:

Steg 1: Elektricitet spjälkar vatten och bildar vätgas

Strömmen driver en reaktion som ger:

• Vätgas (H2) – en ren energibärare
• Hydroxidjoner (OH−) – som gör vattnet mer basiskt lokalt

Vätgasen är en ”bonusprodukt” i sammanhanget, men ekonomiskt kan den bli viktig om systemet ska stå på egna ben.

Steg 2: CO2 bubblas in och omvandlas i vattnet

När CO2 bubblas in i havsvattnet ökar mängden vätekarbonatjoner (bikarbonat). Det förändrar kemin så att upplösta joner i havsvattnet blir byggstenar.

Steg 3: Mineraler fälls ut som fasta partiklar

Hydroxid och bikarbonat reagerar med naturligt förekommande joner i havsvatten, framför allt:

• Kalcium (Ca) → bildar kalciumkarbonat (CaCO3)
• Magnesium (Mg) → bildar magnesiumhydroxid (Mg(OH)2)

Kalciumkarbonat fungerar direkt som en kolsänka. Magnesiumhydroxid kan dessutom binda mer CO2 via vidare reaktioner.

Forskarna liknar processen vid hur koraller och mollusker bygger skal – men här ersätts biologisk energi av elektrisk energi.

Varför det här kan bli en byggbranschgrej på riktigt

Det räcker inte att något binder CO2 i ett labb. För att påverka byggsektorn måste materialet vara:

• mekaniskt relevant
• logistiskt rimligt
• industriellt skalbart
• mätbart i klimatbokslut

Här finns flera starka argument.

Materialet kan ersätta sand i betong

Om sandutvinning är en flaskhals (miljömässigt och regulatoriskt) blir en ”odlad ballast” intressant. Forskarna menar att materialet kan användas som ersättning för sand och/eller grus i betong.

En praktisk implikation: om en betydande del av ballasten i betong kan bytas ut mot en ballast som samtidigt är en kolsänka, då flyttar man klimatdiskussionen från ”mindre dåligt” till netto-minus i vissa fall.

Det är koldioxidlagring i produkter, inte i underjorden

Mycket CCS handlar om att pumpa ner CO2 i geologiska formationer. Det kan vara bra – men det är ofta kapitaltungt och beroende av geologi och tillstånd.

Här lagras CO2 istället i byggmaterial. För kommuner och fastighetsägare är det en mer intuitiv berättelse: byggnaden blir en kolsänka.

Egenskaperna verkar styrbara

Forskarna visar att man kan styra materialets egenskaper via:

• spänning och ström
• flöde, timing och varaktighet för CO2-injektion
• recirkulation av havsvatten

Resultatet kan bli mer poröst/flingigt eller tätare/hårdare. Det här är ett tydligt tecken på att processen i framtiden kan drivas som en styr- och optimeringsuppgift – och det är exakt där AI kommer in.

AI:s roll: från labbprocess till industriell kolsänka

När man hör ”AI i hållbarhet” tänker många på smarta elnät och energiprognoser. Men nästa våg handlar lika mycket om material och kemi.

Här är tre områden där AI gör konkret nytta om sådana här reaktorer ska bli industri:

1) Processtyrning som maxar CO2 per kWh

Målet blir inte bara att producera material, utan att optimera CO2-inbindning per energienhet och samtidigt hålla kvaliteten.

AI-modeller kan:

• förutsäga utfällningshastighet och partikelstorlek
• styra injektionskurvor för CO2
• optimera spänning/ström för att minimera energiförluster

I praktiken: en digital styrning som hela tiden balanserar kemi, energi och materialegenskaper.

2) Kvalitetssäkring med sensorer och datorseende

Om materialet ska in i betong krävs repeterbarhet.

Med sensorer (pH, konduktivitet, temperatur, flöden) och kameror kan AI:

• upptäcka avvikelser tidigt
• klassificera materialets kornform/porositet
• koppla processdata till slutlig hållfasthet i betongrecept

Det minskar risken i piloter och gör det enklare att få acceptans i branschen.

3) Miljöövervakning och spårbar klimatdata

Forskarna ser framför sig modulära reaktorer inte direkt i havet, utan kontrollerade system där vatten släpps tillbaka först efter behandling och verifiering.

AI-baserad miljöövervakning kan här bli en hygienfaktor:

• automatisk kontroll av utgående vattenkemi
• anomalidetektion kopplad till marina riskparametrar
• spårbar rapportering för tillstånd, revision och CSRD/ESG

Det är också bra affär: om du kan visa en robust kedja av mätdata blir klimatpåståendet lättare att sälja in.

Vad betyder “koldioxidnegativt” i praktiken?

Koldioxidnegativt betyder att systemet totalt sett tar bort mer CO2 än det släpper ut. I den här processen finns tre delar att räkna på:

1. Mängden CO2 som binds i mineralerna (t.ex. ”över halva vikten” enligt forskarna beroende på sammansättning)
2. Elförbrukningen för elektro-kemin (och elens utsläppsintensitet)
3. Systemgränser: CO2-källa (infångning från rökgas?), vattenhantering, logistik, torkning och inblandning i betong

Det är här många företag går fel: man fastnar i materialets kemiska potential och glömmer energisystemet.

Min tydliga ståndpunkt: utan fossilfri el blir det här bara en nisch. Med fossilfri el – särskilt nära kustnära industrikluster – kan det bli riktigt intressant.

En svensk och nordisk verklighet: var kan det här passa?

Sverige har tre styrkor som gör konceptet relevant:

Kustnära industri och hamnlogistik

Många tunga anläggningar ligger nära vatten. Det förenklar både havsvattenintag och transportflöden för ballast och bindemedel.

Mycket fossilfri el – men effekt är fortfarande en fråga

Vi har bra förutsättningar med vattenkraft, kärnkraft och växande vindkraft. Men lokala effekttoppar och nätkapacitet kan bli en begränsning. Det talar för AI-styrd drift som anpassar produktionen efter:

• elpris (spot/effekt)
• tillgänglig effekt
• CO2-flöden från punktkällor

Krav från bygg- och fastighetsmarknaden

Offentlig upphandling, klimatdeklarationer och investerarkrav pressar fram nya materialval. Ett material som både kan ersätta sand och fungera som kolsänka passar tidsandan inför 2026–2027 när fler aktörer skärper sina krav.

Praktiska nästa steg för företag som vill ligga före

Om du jobbar på ett energi-, industri-, bygg- eller fastighetsbolag och vill omsätta den här typen av forskning till något som kan ge leads (och verklig klimatnytta), skulle jag göra följande:

1. Kartlägg CO2-strömmar: var finns koncentrerad CO2 i din verksamhet eller i närområdet (cement, kalk, avfall, biogent)?
2. Räkna på elen: uppskatta kWh/ton producerat material och kör scenarier med svensk elmix kontra marginalel.
3. Identifiera en pilotprodukt: betong med delvis ballastsubstitution, puts, färg eller gips där prestandakraven är hanterbara.
4. Sätt datagrunden från dag 1: sensorer, provtagning, datalake, spårbarhet. Annars blir ”koldioxidnegativt” bara en slogan.
5. Planera för tillstånd och miljöverifiering: vattenhantering kommer att granskas hårt, och det ska den.

Frågor som många ställer (och raka svar)

Kan det här ersätta cement helt?

Nej. Processen adresserar främst ballast och mineraliska komponenter, inte hela cementkemin. Men den kan minska både sandberoende och nettoutsläpp från betongrecept.

Är det säkert att använda havsvatten i industriprocesser?

Ja, i kontrollerade reaktorer. Men det kräver korrosionsstrategi, vattenrening och strikt kontroll av utgående vatten. Här blir automatiserad övervakning avgörande.

Var kommer CO2 ifrån?

Den mest logiska källan är punktutsläpp (rökgas) som fångas in nära anläggningen. Att fånga direkt från luft är möjligt men dyrare och energikrävande.

Nästa stora grej är inte bara smartare byggnader – det är smartare material

Om varje ny byggnad både drar mindre energi och lagrar koldioxid i sina material, då förändras spelplanen. Det är också en mer konkret väg till klimatnytta än många diffusa “netto-noll”-planer jag sett.

Det nya havsvattenbaserade materialet visar en riktning: byggmaterial kan bli en del av klimatlösningen – särskilt när processen drivs med fossilfri el och AI-styrd optimering.

Om du skulle bygga en pilot i Norden 2026: skulle du satsa på att optimera för maximal CO2-inbindning, lägsta kostnad per ton – eller minsta påverkan på lokala ekosystem? Det svaret säger mycket om hur mogen ens hållbarhetsstrategi faktiskt är.