Fremstillingen af cement har stort set ikke ændret sig i 175 år, og kun fossile brændsler har kunnet levere de høje temperaturer, der kræves. Produktionen baserer sig groft sagt på kalksten tilsat jern-, aluminium og silikatmaterialer, der brændes ved ca. 1450 °C i en lang, roterende ovn. Efterfølgende males det brændte materiale til et fint pulver og blandes med gips og andet, før den færdige cement er klar til salg.

Kalken frigiver under brændingen halvdelen af sin vægt i form af CO₂. Resten af CO₂-udledningen kommer fra de store mængder fossil energi, der bruges til brændingen.

Den grønne produktion

En grøn løsning har længe været efterspurgt af cementbranchen. Men høj-temperatur procesvarme op til 1500 °C uden brug af fossile brændsler har været en af flere store forhindringer. Dertil usikkerhed omkring ændringer i det komplekse produktionsflow ved introduktionen af en ny energikilde - herunder hvordan den varme luft fordeles og recirkuleres i ovnen - og hvordan den nye proces kan muliggøre fangst af ren CO₂.

Disse udfordringer er nu løst af de to danske ingeniører. Ikke ved hjælp af en masse ny teknologi. Det unikke er kombinationen af kendt teknologi med elektrificering og varmegenvinding. Og tilmed en valid løsning. Dette bakkes op af førende eksperter på området.

- Processen sker helt uden forbrænding, udelukkende med elektricitet som energikilde. Samtidig har den CO₂, der udtages en renhed, som gør, at den direkte kan afkøles, komprimeres og lagres i undergrunden uden behov for efterfølgende fangst eller kemisk rensning, siger Morten Drivsholm, ekspert i cement-afkarbonisering hos COWI.

- I fremtiden vil produktion af cement blive etableret der, hvor vi har overskud af grøn strøm og adgang til CO₂-lagring. Det markerer en ny, decentral og bæredygtig forretningsmodel for cementindustrien, siger Morten Drivsholm.

Løsningen

Et vigtigt element i den grønne produktkion af cement er den udviklede e-UltraHeater, der med grøn strøm kan levere procesvarme på over 3000 °C. Der kan tilmed skrues op og ned for produktionen, så den kan tilpasses prisen på el og spille sammen med produktion af anden vedvarende energi.

- Den nye produktionsmetode, vil gøre det lettere at styre produktionen af cement fleksibelt. Det vil tilmed give mulighed for at anvende den indfangede CO₂ til produktion af andre bæredygtige produkter, pointerer Mads Pagh Nielsen, professor, Aalborg Universitet.

De to nordjyske ingeniører har til den nye produktionsmetode udviklet og patenteret en opretstående ovn - e-VertikalKiln - hvis funktion er tilpasset brugen af e-UltraHeater i fremstillingen af cementen samt udvinding af CO₂ fra brændingen.

Perspektivet

Fra at være en af de hel store CO₂-syndere på globalt plan, vil produktion af cement med de to danskeres opfindelse kunne blive en nul-udleder - eller meget tæt på.

Dermed vil byggesektoren kunne tage et stort skridt mod opfyldelsen af de skrappe CO₂-krav, som lurer i horisonten.

- Realiseres denne teknologi vil det være et gennembrud for en industri, der mangler effektive løsninger. De nuværende metoder er dyre i både drift og vedligeholdelse og energitunge, fordi de kræver komplekse systemer med opvarmning og køling, siger professor ved Aalborg Universitet, Mads Pagh Nielsen.

Føns Transformers og Aalborg Universitet, Institut for Energi har allerede succesfuldt efterprøvet flere af grundkoncepterne på laboratorieniveau. Nu er det vigtigt, at få teknologien skaleret og testet i et virkeligt driftsmiljø.

- Vi er klar i starthullerne til produktion, så snart test af demo-modellerne er ovre. Tilsagnet om finiansel støtte fra henholdsvis EUDP og Energy Cluster Denmark til dette arbejde er uvurdelig.

Vi vil naturligvis gerne tjene lidt penge på produktet. Det vigtigste er dog, at vores teknologi kommer ud at arbejde. Med den store CO₂-udledning fra cementproduktion in mente, så vil hvert nyt anlæg være et godt og positivt bidrag i klimakampen, slutter Flemming Buus Bendixen og Mogens Juhl Føns.

De to ingeniører

De to ingeniører bag opfindelsen er begge specialister med med stor erfaring indenfor hver sit felt.

Mogens Juhl Føns er maskiningeniør fra DTU i 1989. Han har det meste af sit ingeniørliv arbejdet indenfor den globale cementindustri. Herfra har han en stor viden og erfaring med høj-temperatur processer. Han er medejer af en større produktions- og salgsenhed i Tyrkiet. Herfra leveres cement-klinkerkøleren FonsDelta Cooler til hele verden. Pt. er der solgt mere end 100 af slagsen, og mere end 200 cementfabrikker i Kina har opstillet klinkekøleren på licens.

Flemming Buus Bendixen er stærkstrømsingeniør fra Aalborg Universitet i 1997. Han har en Ph.d. i motordesign og regulering, ligesom han er specialist i magnetiske systemer. Han har i sit arbejdsliv været ansat i eller tilknyttet flere af de største danske virksomheder.

Infobox - om de to opfindere:

Mogens Juhl Føns:

• Maskiningeniør, DTU, 1989
• ansættelser: Rambøll, FLSmidth
• Konsulent fra 1996 for bl.a. Alfa Laval, FLSmidth
• Medejer CemGreen 2020-2023
• Involveret i byggerier af cementfabrikker i Kina
• Medejer Føns Technology International 2010 - udviklet, produceret og leveret over 300 klinkekølere til den globale cementindustri
• Indleveret over 20 patentansøgninger
• Med-opfinder af e-UltraHeater og e-VertikalKiln

Flemming Buus Bendixen:

• Stærkstrømsingeniør, Aalborg Universitet, 1997 
• d. i motordesign og regulering, 2005
• Specialist i magnetiske systemer til transformatorer
• ansættelser: Grundfos, Vestas og Sintex 
• Konsulent siden 1999 for bl.a.  Alfa Laval, B&O, Dali, Nano Nord, R&D Testsystems
• Formand for Dansk Magnetisk Forening siden 2022 
• Indleveret over 25 patentansøgninger
• Med-opfinder af e-UltraHeater og e-VertikalKiln