Fabricarea cimentului dintr-un alt tip de rocă ar putea reduce emisiile de CO2

Producția de ciment este o sursă majoră de emisii de dioxid de carbon (CO2), contribuind cu aproximativ 8% la totalul global. Eforturile de reducere a acestui procent sunt considerabile, dar un obstacol major rămâne: procesul de transformare a calcarului în var eliberează CO2. Acest fenomen, cunoscut sub numele de “emisii directe din proces”, este chiar mai accentuat decât emisiile provenite din arderea combustibililor necesari pentru încălzirea cuptoarelor.

O cercetare recentă publicată în revista Communications Sustainability propune o soluție inovatoare pentru eliminarea acestor emisii directe. Ce-ar fi dacă nu am folosi calcarul pentru a produce ciment?

Cimentul Portland, material dezvoltat în secolul al XIX-lea, se obține prin încălzirea calcarului (carbonat de calciu) și adăugarea de argilă sau cenușă de cărbune. Acest proces produce oxidul de calciu (varul) dorit, dar eliberează și dioxidul de carbon rezultat din descompunerea carbonatului.

Autorii studiului, printre care se numără CEO-ul și un inginer de la o companie care a produs ciment Portland din roci silicatice precum bazaltul la scară de laborator, sugerează o alternativă interesantă. Bazaltul, care conține un amestec de minerale precum calciu, aluminiu, fier, magneziu, sodiu, siliciu și oxigen (fără carbon), ar putea reprezenta o sursă alternativă pentru obținerea oxidului de calciu.

Procesul de extracție a acestor componente din bazalt este mai complex și seamănă mai mult cu rafinarea sau reciclarea. Se folosește acid pentru a extrage calciul, apoi printr-un proces chimic sau energetic se precipită acest calciu sub formă de hidroxid de calciu. Combinat în cuptor cu aditivi aleși, acest amestec necesită mai puțină încălzire decât procesul tradițional cu calcar și rezultă în producția de ciment Portland, eliberând doar vapori de apă.

Desigur, acești pași adiționali implică costuri și consum de energie mai mari. Cercetările arată că, deși conversia chimică a mineralelor din bazalt în oxid de calciu necesită teoretic doar jumătate din energia necesară conversiei din calcar, tehnicile actuale sunt ineficiente, ceea ce nu ne permite să atingem acest potențial teoretic.

Totuși, există tehnici de laborator care ar putea îmbunătăți semnificativ eficiența, dacă ar fi aplicate la scară largă. Chiar și cu un consum dublu de energie, producția de ciment Portland din bazalt ar reduce semnificativ emisiile de CO2, eliminând eliberarea directă a acestui gaz din calcar și permițând utilizarea unor procese mai curate.

Astfel, explorarea alternativelor la calcar nu numai că ar putea transforma industria materialelor de construcții, dar ar contribui și la lupta împotriva schimbărilor climatice, deschizând calea către un viitor mai sustenabil.

Sursa: Ars Technica

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România