Áttörés az újrahasznosítás terén, mely nulla kibocsátású cementet eredményezhet

A Cambridge-i Egyetem kutatói olyan módszert dolgoztak ki, amellyel a hulladékcement és az acélipar elektromos ívkemencéinek felhasználásával olcsón, alacsony szén-dioxid-kibocsátású betont állíthatnak elő. A mérnökök által kidolgozott módszer szerint a lebontott épületekből származó régi cementet újrahasznosítják, felmelegítik és újraaktiválják a benne lévő vegyületeket.

Az innováció kulcsa ennek a folyamatnak a végrehajtása: az acél újrahasznosítására használt, meglévő elektromos meghajtású kemencék leépítése. A cement a beton kulcsfontosságú összetevője, és az anyag jelentős szén-dioxid-kibocsátásának körülbelül 90 százalékáért felelős. A cambridge-i kutatók megközelítése e kibocsátás mindkét fő forrásával foglalkozik: a mészkőből származó kémiai reakcióval új cementté alakul, és a tüzelőanyag tüzelését a folyamathoz szükséges magas hőfokú kemencék működtetésére.

Julian Allwood cambridge-i akadémikus szerint az innováció áttörést jelent az építőipar számára, és a kutatócsoport úgy gondolta, hogy ez lesz a világ első zéró kibocsátású cementgyártási eljárása. A csapat egy magáncéget alapított termékük kereskedelmi forgalomba hozatalára, amelyet Cambridge Electric Cementnek neveztek el, és azt állítják, hogy tíz éven belül az Egyesült Királyság cementszükségletének körülbelül egyharmadát tudják biztosítani.

Sikeresen tesztelték módszerüket egy acél-újrahasznosító üzemben. De egy teljes ipari méretű teszt a hónap végén – ahol 60 tonna cementet kell előállítani két óra alatt – meggyőzőbb jelzést ad majd a méretezhetőségéről.  A folyamat viszonylag egyszerű. Az épület bontása után a betont addig aprítják, ahol a cement elválasztható az adalékanyagtól. Ezt a használt cementet egy acélkemencébe viszik, és mész helyett “folyasztószerként” használják – az újrahasznosítási folyamatban használt tisztítószerként, hogy eltávolítsák a szennyeződéseket az olvadt fémből. Ez azért lehetséges, mert a cement és a mész hasonló kalcium-oxid alapú összetételű.

A folyasztószer a szennyeződésekkel egyesülve salakot képez – egy mellékterméket, amely az olvadt acél tetejére emelkedik, és könnyen leválasztható. Ezen a ponton, ha a cementalapú salakot eltávolítják és gyorsan lehűtik, kiváló minőségű portlandcementmé válik. A kutatók szerint ez az újrahasznosított cement várhatóan ugyanolyan tartós lesz, mint bármely más cement, mivel ugyanolyan kémiai összetételű.

A fejlesztés alatt álló egyéb alacsony szén-dioxid-kibocsátású betonmegoldásokhoz képest előnye is van – mondják –, mert a meglévő folyamatokat, berendezéseket és szabványokat használja, és nem jelent jelentős többletköltséget sem a beton-, sem az acélipar számára. Ez azt jelenti, hogy a cementet akár acél-újrahasznosítással koprodukcióban, akár önmagában, ugyanazon berendezéssel állítják elő, gyorsan méretezhetőnek kell lennie.

A “csoda” cement önmagában nem megoldás

Eddig a legtöbb megoldás a beton cementtartalmának egy részének alternatív anyagokkal, például pernyével való helyettesítését jelentette. De a cement komponensét soha nem lehetett teljesen kicserélni, mert szükséges a kémiai aktiváláshoz, vagyis némi kibocsátás mindig megmaradt. A kutatók azonban hangsúlyozzák, hogy elektromos cementjük önmagában nem tudja megoldani a betonnal kapcsolatos szén-dioxid-kibocsátás problémáit.

A cambridge-i csapat folyamatát és eredményeit a Nature folyóiratban megjelent cikk dokumentálja.

Forrás: www.dezeen.com