На долю производства цемента сегодня приходится около 8 процентов всех мировых выбросов углекислого газа. Несмотря на повышение энергоэффективности предприятий и переход на экологически чистые источники энергии, отрасль сталкивается с фундаментальной проблемой: сам процесс превращения известняка в известь неизбежно сопровождается выделением CO2. Примечательно, что эти прямые производственные выбросы превышают объем газов, образующихся при сжигании топлива для нагрева печей.
Отказ от известняка как способ решения экологической проблемы
В публикации издания Communications Sustainability предложен способ устранения выбросов углекислого газа за счет пересмотра базовых принципов цементного производства. Исследователи задались вопросом о возможности отказа от использования известняка, который является ключевым компонентом классического портландцемента, применяемого с XIX века.
Традиционная технология требует нагревания карбоната кальция, что позволяет получить оксид кальция, но в ходе химической реакции происходит отделение углерода и высвобождение CO2. Новая концепция предполагает использование силикатных пород, например, базальта.
- Базальт содержит кальций, алюминий, железо, магний, натрий, кремний и кислород, но не включает углерод.
- Процесс извлечения необходимых компонентов из базальта напоминает методы переработки или химического рафинирования.
- Кислотное выщелачивание позволяет выделить кальций, который затем осаждается в виде гидроксида кальция.
- Дальнейшая термическая обработка полученного вещества в печи требует меньше энергии, чем традиционный обжиг известняка, а единственным побочным продуктом становится водяной пар.
На текущий момент данная технология успешно прошла лабораторные испытания. Эксперты отмечают, что переход на использование силикатных пород может стать ключевым шагом к декарбонизации строительной индустрии.
