Användning av elektroniskt plastavfall som fint ballastmaterial med och utan kiselslam i betong: experiment och livscykelanalys

Att förvandla gamla elektroniska apparater till nya byggnader

Varje år producerar världen stora mängder elektroniska prylar — och med dem stora mängder kasserade plastomslag. Det mesta av detta elektroniska plastavfall hamnar på soptippar eller bränns, vilket frigör giftiga ämnen och slösar värdefulla material. Denna studie undersöker ett oväntat alternativ: att mala plast från gamla tangentbord, skrivare och datorer till fint material och använda det i betong, vilket potentiellt kan minska både byggsektorns behov av naturligt sandmaterial och miljöbelastningen från e‑avfall.

Varför plast och betong är en oväntad kombination

Betong är ryggraden i modern byggnation och ett av jordens mest använda material. Dess huvudingredienser är cement, vatten och ballastmaterial som sand och grus. Gruvbrytning av sand i stor skala eroderar flodbottnar och stör ekosystem. Samtidigt ökar mängden elektroniskt plastavfall, särskilt i Asien, där endast en liten del återvinns korrekt. Författarna såg en möjlighet att angripa båda problemen samtidigt genom att ersätta en del av den naturliga sanden i betongen med finfördelad plast från e‑avfall, samtidigt som de testade om en mycket fin industribiprodukt kallad kiselslam kunde hjälpa plasten att bättre integreras i blandningen.

Hur de nya blandningarna utformades och testades

Forskarlaget samlade plastomslag huvudsakligen av den vanliga tekniska plasten ABS från kasserad elektronisk utrustning. De rengjorde, krossade och siktade plasten till sandstorlek och använde den sedan för att ersätta 5 %, 10 %, 15 % och 20 % av den naturliga sanden i ett standardbetongrecept. I en annan serie blandningar ersatte de också 10 % av cementen med kiselslam — ett pulver så fint att det kan fylla små luckor i betongen. Tio olika betonger tillverkades och härdades upp till 56 dagar, för att sedan genomgå ett komplett testprogram: tryck-, böj- och dragbrottsförsök; icke‑förstörande kontroller med ultraljud och återspänningshammare; samt hållbarhetsmätningar som hur lätt vatten och kloridjoner kan tränga in. Mikroskopisk avbildning visade hur väl plastpartiklarna band till den omgivande cementpastan.

Vad som händer med styrka och hållbarhet

Betong som endast innehöll plast i stället för sand blev svagare och mer porös ju högre plastinnehållet blev. Plastens släta, vattenavvisande yta skapade små glipor där den mötte cementen, vilket ledde till svagare bindningar, fler inre hålrum och större vägar för vatten och salt att tränga in. Vid 20 % plast sjönk både styrka och styvhet märkbart, och materialet absorberade mer vatten och släppte igenom fler kloridjoner — båda varningssignaler för långsiktig hållbarhet. När kiselslam tillsattes förändrades bilden dock. Det fina pulvret reagerade med hydrationsbiprodukter från cementet och fyllde luckorna runt plastpartiklarna och skapade en tätare, mer sammanhållen mikrostruktur. Vissa blandningar med både plast och kiselslam överträffade till och med vanlig betong. En blandning med 5–10 % plast plus 10 % kiselslam uppnådde högre tryck-, drag‑ och böjhållfasthet än konventionell blandning efter 56 dagar.

Miljömässigt utbyte av att ompröva receptet

För att avgöra om dessa grönare betonger verkligen hjälper klimatet gjorde teamet en livscykelanalys — en slags miljöbalansräkning — för varje blandning, med fokus på produktionsstadiet i en prefabriceringsanläggning för betong. Att ersätta 20 % av den naturliga sanden med elektroniskt plastavfall minskade den totala miljöbelastningen med cirka 5 % och sänkte betongens klimatpåverkan med ungefär 1,4 %, motsvarande en besparing på cirka 4–5 kilogram koldioxid per producerad kubikmeter betong. När kiselslam inkluderades som en partiell cementersättning ökade dock de totala påverkan i vissa kategorier något eftersom kiselslam i sig kräver mycket energi att tillverka. Koldioxidavtrycket per enhet styrka förbättrades däremot markant: blandningar som kombinerade 10 % kiselslam med 15–20 % plast gav den mest klimat‑effektiva betongen i studien, och erbjöd mer styrka för mindre klimatpåverkan.

Vad detta betyder för framtida byggnader

För lekmannen är slutsatsen enkel: med noggrann utformning kan gamla elektronikprylar bidra till att bygga ny, mer hållbar infrastruktur. Att använda måttliga mängder elektroniskt plastavfall i stället för sand, och balansera det med kiselslam, kan ge betong som är stark, hållbar och något snällare mot klimatet. Den bäst presterande blandningen i denna studie använde 10 % elektroniskt plastavfall och 10 % kiselslam, vilket matchade eller överträffade konventionell betong samtidigt som pressen på sandresurser minskade och utsläppen reducerades. Ytterligare forskning behövs för att bekräfta långsiktig säkerhet och för att uppdatera byggnormer, men denna forskning pekar mot en framtid där delar av betongen i väggar, dräneringar eller kustnära konstruktioner kan komma från gårdagens kasserade enheter snarare än nyutvunnen sand.

Citering: Omran, S., Sisupalan, S., Alyaseen, A. et al. Utilization of electronic plastic waste as fine aggregate with and without silica fume in concrete: experimentation and life cycle assessment. Sci Rep 16, 5723 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35491-9

Nyckelord: elektronikavfall betong, återvunna plastballaster, kiselslam, hållbart byggande, livscykelanalys