• Dotychczasowe cementy deklarowane jako „zero-emisyjne” wprowadzają swą nazwą w błąd
• Badacze z Cambridge twierdzą, że odkryli sposób produkcji prawdziwie zeroemisyjnego cementu
• Odkrycia dokonano w ramach międzyuczelnianego programu FIRES 

Istnieją już cementy sprzedawane jako „zerowo-emisje netto”, ale dzieje się tak tylko dlatego, że ktoś gdzieś sadzi drzewa lub w inny sposób kompensuje wyemitowany przy ich produkcji dwutlenek węgla. Bardziej adekwatna nazwa brzmiałaby zatem „cementy o obniżonej zawartości węgla, sprzedawane jako zero-emisyjne”. Cyrille Dunant, Pippa Horton i Julian Allwood twierdzą, że stworzony przez nich cement Cambridge Electric to coś zupełnie innego.

Istnieje wiele możliwości wytwarzania cementu o obniżonej emisji, głównie w oparciu o mieszanie nowego reaktywnego cementu (klinkieru) z innymi materiałami uzupełniającymi. Jednak wcześniej nie było możliwe wytworzenie reaktywnego składnika cementu bez emisji. Naukowcy twierdzą, że ich wynalazek łamie tę regułę i po raz pierwszy w ramach parametrów ustalonych procesów przemysłowych jest naprawdę zeroemisyjny.

Nowe możliwości recyklingu

Momentem przełomowym w pracy nad Cambridge Electric Cement było odkrycie dr Cyrille Dunant, który zauważył, że skład chemiczny zużytego cementu jest praktycznie identyczny z topnikiem wapiennym stosowanym w konwencjonalnych procesach recyklingu stali. Nowy cement jest zatem wytwarzany w obiegu recyklingowym, który eliminuje emisje związane z produkcją i oszczędza surowce. Zmniejsza również emisje generowane przy wytwarzaniu topnika wapiennego.

Cały proces rozpoczyna się od kruszenia i przetwarzania odpadów z rozbiórki betonu w celu odsiania starego proszku cementowego, który jest następnie używany zamiast topnika wapiennego w recyklingu stali. Gdy stal topi się, topnik tworzy żużel, który unosi się na ciekłej stali, aby chronić ją przed tlenem z powietrza.

Proces recyklingu stali, w którym pozyskuje się żużel do produkcji zeroemisyjnego Cambridge Electric Cement / Fot. Adobe Stock

Po odprowadzeniu stali, płynny żużel jest szybko schładzany na powietrzu i rozdrabniany na proszek, który ma parametry praktycznie identyczne z klinkierem będącym podstawą nowego cementu portlandzkiego. Próby technologiczne przeprowadzone w Cambridge wykazały, że skład chemiczny sproszkowanego żużlu z recyklingu stali jest taki sam, jak klinkieru używanego do produkcji cementu.

Międzyuczelniany program szansą dla klimatu

Odkrycie sposobu produkcji „prawdziwie zeroemisyjnego cementu” było możliwe dzięki, brytyjskiemu międzyuczelnianemu programowi FIRES. Celem tego kierowanego przez profesora Juliana Allwooda projektu jest umożliwienie natychmiastowego przejścia do zerowej emisji w oparciu o stosowane obecnie technologie, lecz wykorzystywane w niekonwencjonalny sposób, zamiast oczekiwanie na nowe rozwiązania energetyczne pokładające nadzieję w wodorze lub systemach odkładania węgla z atmosfery.

Wynalezienie zeroemisyjnego cementu zostało nagrodzone grantem badawczym w wysokości 1,7 miliona funtów od Engineering and Physical Sciences Research Council, aby umożliwić wynalazcom współpracę z Warwick University i Imperial College of London. Współpraca naukowców ma za zadanie ujawnić i opisać podstawy naukowe stojące za fascynującym procesem produkcyjnym ekologicznego surowca.

Fot. Adobe Stock

Grant sfinansuje pracę dodatkowego zespołu badaczy, którzy przeanalizują szereg odpadów betonowych, pod kątem ich przydatności do przetworzenia w cement Cambridge Electric. Przed naukowcami postawiono także zadania oceny, w jaki sposób proces ten współdziała z produkcją stali oraz potwierdzenia właściwości powstałego materiału.

Czy aby na pewno zero-emisyjny?...

Jeśli Cambridge Electric Cement potwierdzi swoje parametry, które wykazał we wczesnych próbach laboratoryjnych, może to być punkt zwrotny na drodze do bezpieczeństwa klimatycznego. Łącząc recykling stali i cementu w jednym procesie zasilanym energią elektryczną ze źródeł odnawialnych, można by zapewnić dostawę podstawowych materiałów budowlanych wspierających infrastrukturę świata o zerowej emisji i umożliwiających rozwój gospodarczy tam, gdzie jest to najbardziej potrzebne – powiedział prof. Allwood, kierownik programu FIRES.

Fot. Adobe Stock

Odkrycie naukowców z Cambridge wywołało jednak żarliwą dyskusję na platformie LinkedIn, gdzie kilku komentatorów kwestionuje prawdziwość twierdzenia o zerowej wartości netto cementu Cambridge Electric. Podają oni argumenty, że produkt wymaga wyburzenia istniejącego budynku przez ciężkie maszyny oraz stopienia stali, a te procesy emitują do atmosfery dużo dwutlenku węgla.

Jedynym budynkiem zerowym netto pozostaje ten, który nie został zbudowany – powiedział jeden z krytyków wynalazku.

Przeczytaj także: Zeroemisyjny cement i beton do 2050 roku?