Учені з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі пропонують новий спосіб виробництва цементу, замінивши вапняк вулканічними породами, такими як базальт. Таке рішення, на їхню думку, допоможе значно скоротити викиди, пов'язані з однією з найбрудніших галузей промисловості світу, пише РrofВuild з посиланням на Іnteresting Еngineering.
Дослідники виявили, що багаті на кальцій силікатні породи можна використовувати для виробництва портландцементу, найпоширенішого будівельного матеріалу у світі. При цьому використовуватиметься менше енергії та виділятиметься набагато менше вуглекислого газу, ніж за традиційних методів виробництва.
Наразі цементна промисловість наразі забезпечує близько 4,4 % світових викидів парникових газів, значною мірою тому, що вапняк виділяє величезну кількість CO2 при нагріванні під час виробництва цементу.
«У громадській свідомості цемент майже не вважається головною рушійною силою зміни клімату, але викиди CO2 від виробництва цементу подібні до викидів усіх легкових автомобілів у світі», — сказав Джефф Пранцевіч, геолог Каліфорнійського університету.
Читайте також Введення європейського податку CBAM обмежує експорт українського цементу до ЄС
Дослідники підрахували, що цемент, виготовлений із силікатних порід, може вимагати менше ніж 60 % енергії, необхідної для обробки вапняку, одночасно скорочуючи відповідні викиди вуглекислого газу більш ніж на 80 %.
Традиційне виробництво портландцементу базується на вапняку, оскільки він багатий кальцієм і його відносно легко обробляти. Але вапняк має великий недолік: він насичений вуглецем.
«Але вапняк наполовину складається з CO2 який викидається в атмосферу під час виробництва цементу», — сказав Пранцевич.
Сучасне виробництво цементу вимагає нагрівання вапняку вище 1500 °C для отримання негашеного вапна, основного інгредієнта цементу. Під час цього процесу вуглекислий газ, що потрапив у скелю, викидається в атмосферу. Дослідники підрахували, що звичайне виробництво викидає приблизно 500 кг CO2 на метричну тонну цементу, не враховуючи викиди, що виникають під час самого енергоємного процесу нагрівання.
Щоб уникнути цього, команда досліджувала багаті кальцієм силікатні породи,
такі як базальт і габро. На відміну від вапняку, ці породи містять мало вуглецю, що дозволяє виробництву цементу уникнути основного джерела викидів.
Дослідники також перевірили запаси цих порід для забезпечення глобального попиту на цемент і з'ясували, що базальту вистачить на сотні тисяч років при нинішніх темпах споживання. Окрім того, у цій породі є залізо з алюмінієм. Тобто, виробництво можна зробити майже безвідходним: і цемент, і сировина для сталі в одному флаконі.
Читайте також Вітчизняні виробники цементу впроваджують екологічні рішення попри відсутність ринку відходів
Проте існує проблема, яка полягає у консервативності будівництва. Будівельні норми писалися століттями під конкретний портландцемент, і їх складно буде змінити. Проте вчені стверджують, що їхня технологія видає саме той самий класичний портландцемент і, отже, перебудовувати заводи чи міняти підхід до кладки стін не потрібно, лише замінити камінь на вході — отримуєш той самий продукт, але з мінімальним еко-слідом.
Наразі вчені закликають інших дослідників тестувати цей підхід, бо є реальний шанс знизити викиди без повної зміни технології виготовлення.
Раніше повідомлялося, що вітчизняний ринок цементу переживає період стагнації. Водночас українські виробники зберігають технологічну та операційну готовність до масштабування потужностей у разі пожвавлення попиту.
Фото: Іnteresting Еngineering
