Naukowcy opracowali ekologiczny cement

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 P"llmann 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. P"llmann. - 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. P"llmann.

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