Μια σημαντική ανακάλυψη θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές από την παραγωγή τσιμέντου

Σύνταξη – επιμέλεια: Στέλιος Βασιλούδης

Οι επιστήμονες λένε ότι έχουν βρει έναν τρόπο να ανακυκλώνουν το τσιμέντο του σκυροδέματος από κατεδαφισμένα κτίρια.

…

Το τσιμέντο είναι το πιο κοινό δομικό υλικό στον σύγχρονο κόσμο, αλλά είναι επίσης μια τεράστια πηγή εκπομπών αερίων που θερμαίνουν τον πλανήτη. Αυτό οφείλεται στις χημικές αντιδράσεις όταν θερμαίνεται ο ασβεστόλιθος σε υψηλές θερμοκρασίες με την καύση ορυκτών καυσίμων. Η ανακύκλωση του τσιμέντου θα μείωνε μαζικά το αποτύπωμα άνθρακα. Οι ερευνητές λένε ότι εάν στραφούμε σε ηλεκτρικούς φούρνους και χρησιμοποιούμε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως αιολική και ηλιακή αντί για ορυκτά καύσιμα, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι δεν θα απελευθερώνονται καθόλου αέρια του θερμοκηπίου – αυτό θα ήταν πραγματικά μεγάλη υπόθεση.

Το τσιμέντο αποτελεί το θεμέλιο της σύγχρονης οικονομίας, τόσο κυριολεκτικά όσο και μεταφορικά. Είναι αυτό που συνδέει την άμμο και τα αδρανή του στο σχηματισμό σκυροδέματος που είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό στον πλανήτη, μετά το νερό.

…

Είναι επίσης ένας σημαντικός μοχλός της κλιματικής αλλαγής. Εάν το τσιμέντο ήταν χώρα, θα ήταν η τρίτη μεγαλύτερη πηγή εκπομπών μετά την Κίνα και τις ΗΠΑ, υπεύθυνη για το 7,5% του ανθρωπογενούς διοξειδίου του άνθρακα.

Το πρόβλημα είναι η μοναδικά ρυπογόνος χημεία του υλικού. Κατασκευάζεται με θέρμανση ασβεστόλιθου στους 1600 βαθμούς Κελσίου σε γιγάντιους κλιβάνους που τροφοδοτούνται από ορυκτά καύσιμα. Αυτές οι εκπομπές είναι μόνο η αρχή. Η θερμότητα χρησιμοποιείται για να διώξει το διοξείδιο του άνθρακα από τον ασβεστόλιθο, αφήνοντας ένα υπόλειμμα τσιμέντου.

Οι δύο αυτές πηγές ρύπανσης μαζί υπολογίζεται ότι παράγουν περίπου ένα τόνο διοξειδίου του άνθρακα για κάθε τόνο τσιμέντου. Η ομάδα επιστημόνων, από το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, βρήκε έναν καλό τρόπο για να παρακάμψει αυτές τις εκπομπές. Εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι είναι δυνατόν να ενεργοποιηθεί ξανά το χρησιμοποιημένο τσιμέντο αν εκτεθεί πάλι σε υψηλές θερμοκρασίες.

Η χημική αντίδραση είναι καλά εδραιωμένη και έχει γίνει σε κλίμακα σε τσιμεντοκαμίνους.

Η καινοτομία είναι να αποδειχθεί ότι μπορεί να γίνει με την εκμετάλλευση της θερμότητας που παράγεται από μια άλλη βαριά βιομηχανία – την ανακύκλωση χάλυβα. Όταν ανακυκλώνεται ο χάλυβας, προστίθενται χημικές ουσίες που επιπλέουν στην επιφάνεια του λιωμένου μετάλλου για να αποτρέψουν την αντίδραση του με τον αέρα και τη δημιουργία ακαθαρσιών. Αυτό είναι γνωστό ως σκωρία. Η ομάδα του Κεμπριτζ εντόπισε ότι η σύνθεση του χρησιμοποιημένου τσιμέντου είναι σχεδόν η ίδια με τη σκωρία που χρησιμοποιείται σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου. Οι ερευνητές δοκίμασαν τη διαδικασία σε ένα φούρνο ηλεκτρικού τόξου μικρής κλίμακας στο Ινστιτούτο Επεξεργασίας Υλικών στο Μίντλεσμπρο. Το BBC ήταν εκεί όταν παρήχθη το πρώτο τσιμέντο «Portland», υψηλής ποιότητας.

Το αποκαλούν «ηλεκτρικό τσιμέντο» και χαρακτήρισαν το γεγονός ως παγκόσμια πρωτοτυπία.

Ο επικεφαλής επιστήμονας, Cyrille Dunant, είπε στο BBC ότι θα μπορούσε να επιτρέψει την παραγωγή τσιμέντου μηδενικών εκπομπών άνθρακα. «Δείξαμε ότι οι υψηλές θερμοκρασίες στον κλίβανο επανενεργοποιούν το παλιό τσιμέντο και επειδή οι κάμινοι ηλεκτρικού τόξου χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια, μπορούν να τροφοδοτηθούν από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, επομένως ολόκληρη η διαδικασία παραγωγής τσιμέντου απελευθερώνεται από τον άνθρακα», είπε. Πρόσθεσε επίσης ότι κάνει την ανακύκλωση χάλυβα λιγότερο ρυπογόνο επειδή η κατασκευή των χημικών που χρησιμοποιούνται σήμερα ως σκωρία έχει επίσης υψηλό κόστος άνθρακα.

Ο Mark Miodownik, Καθηγητής Υλικών και Κοινωνίας στο University College του Λονδίνου, περιέγραψε τον τρόπο με τον οποίο η ομάδα του Κέιμπριτζ συνδύασε την ανακύκλωση τσιμέντου και χάλυβα ως «ιδιοφυΐή» και πιστεύει ότι, εάν καταφέρει να λειτουργήσει επικερδώς σε κλίμακα, θα μπορούσε να οδηγήσει σε τεράστιες μειώσεις εκπομπών. «Θα μπορέσει να ανταγωνιστεί την υπάρχουσα υποδομή που θα συνεχίσει να προωθεί τσιμέντο στη ζωή μας με μη βιώσιμο τρόπο;», διερωτάται.

«Το τσιμέντο είναι ήδη μια βιομηχανία δισεκατομμυρίων δολαρίων. Εδώ μιλάμε για τον Δαβίδ και Γολιάθ». Η ελπίδα είναι ότι το ηλεκτρικό τσιμέντο θα είναι φθηνότερο στην κατασκευή, επειδή χρησιμοποιεί ό,τι είναι ουσιαστικά σπατάλη θερμότητας από τη διαδικασία ανακύκλωσης χάλυβα.

Η ισπανική εταιρεία Celsa θα προσπαθήσει να επαναλάβει τη διαδικασία στον πλήρους κλίμακας φούρνο ηλεκτρικού τόξου της στο Κάρντιφ αυτή την εβδομάδα. Η ομάδα του Κεμπριτζ εκτιμά, ότι δεδομένων των σημερινών ρυθμών ανακύκλωσης χάλυβα, το τσιμέντο με χαμηλές εκπομπές άνθρακα θα μπορούσε να καλύπτει έως και το ένα τέταρτο της ζήτησης στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Ωστόσο, η χρήση κλιβάνων ηλεκτρικού τόξου αναμένεται να αυξηθεί στο μέλλον, επιτρέποντας δυνητικά να παραχθεί περισσότερο «ηλεκτρικό τσιμέντο». Φυσικά, η διαδικασία θα μπορούσε να επαναληφθεί σε όλο τον κόσμο, μειώνοντας δραματικά τις εκπομπές από το τσιμέντο.

Πηγή: BBC News