Powstał nowy rodzaj cementu, którego produkcja wymaga o dwie trzecie mniejszej emisji CO2 w porównaniu do tradycyjnego – tzw. cementu portlandzkiego. Wytwarzanie najważniejszego materiału budowlanego odpowiada obecnie za ok. 8 proc. emisji dwutlenku węgla spowodowanej działalnością człowieka.
Na łamach pisma „Sustainable Materials and Technologies” zespół z Uniwersytetu Marcina Lutra w Halle i Wittenberdze (MLU) oraz z brazylijskiego Federalnego Uniwersytetu Pará opisał wynalazek, który może znacznie zmniejszyć ilość CO2 emitowanego do atmosfery przez przemysł budowniczy.
Rzecz w tym, że za ok. 8 proc. emisji spowodowanej działalnością człowieka odpowiada produkcja cementu. Jednak bez niego nie da się zbudować domu, biurowca, czy mostu. W 2020 roku na świecie zużyto, bagatela 6 mld ton tego materiału.
„Cement portlandzki (typowy, szary cement – przyp. red.) tradycyjnie wytwarza się z różnych surowców, w tym z wapienia, które wypala się w celu otrzymania tzw. klinkieru – wyjaśnia prof. Herbert Pöllmann z MLU. – W procesie tym węglan wapnia jest zamieniany w tlenek wapnia, co uwalnia duże ilości dwutlenku węgla” – podkreśla specjalista.
Odpowiedzią na ten problem miał być cement sulfoglinianowy, w którym znaczą część wapienia zastępuje się boksytem. Jednak boksyt to materiał używany w produkcji aluminium i jego ilość nie jest nieograniczona.
Niemiecko-brazylijski zespół opracował inne podejście. Zamiast boksytu naukowcy proponują wykorzystanie gliny typu Belterra (nazwa pochodzi od nazwy gminy w Brazylii).
„Warstwy tej gliny mogą mierzyć 30 metrów grubości i przykrywają złoża boksytów w tropikalnych rejonach Ziemi, np. w basenie amazońskim – wyjaśnia prof. Pöllmann. – Zawierają one wystarczająco dużo minerałów mających w składzie aluminium, aby zapewnić dobrą jakość cementu. Dostępne są przy tym w dużych ilościach i można je przetwarzać bez dodatkowej obróbki” – podkreśla ekspert.
Co więcej, wspomniane warstwy gliny muszą być i tak usunięte, aby można było dostać się do boksytu.
Choć nowego cementu nie da się wyprodukować całkowicie bez użycia wapienia, co najmniej 50-60 proc. tej skały można zastąpić gliną Belterra.
Nowa technologia ma przy tym jeszcze inną przewagę – wypalanie wymaga o 200 stopni niższej temperatury niż w przypadku tradycyjnego cementu. „Nasza metoda nie tylko ogranicza emisję CO2 w czasie chemicznej obróbki, ale także w tracie podgrzewania pieców” – mówi prof. Pöllmann.
W sumie ilość wytarzanego dwutlenku węgla ma być niższa aż o dwie trzecie.
Naukowcy donoszą jednocześnie, że w obszernych testach nowy cement spełniał wszystkie wymogi techniczne, jakie obowiązują cement portlandzki.
W dalszych badaniach chcą sprawdzić, czy złoża do wytwarzania nowego materiału można znaleźć także w Niemczech.
Przydatna może być także glina o gorszym składzie. „Surowce zawierające gliny z niską zawartością aluminium można by wykorzystać szczególnie tam, gdzie wystarczy użycie cementu niższej jakości. Tutaj nadal drzemie ogromny potencjał ograniczenia emisji CO2” – twierdzi specjalista z MLU.
Więcej informacji na stronach:
https://www.eurekalert.org/news-releases/925559
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214993721000543 (PAP)
Marek Matacz
mat/ ekr/