Prelomový objav poskytuje zázračný recept na bezuhlíkový cement
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 27. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výroba betónu a ocele sú hlavnými zdrojmi globálnych emisií CO2, no nové riešenie z Cambridgeskej univerzity by mohlo recyklovať obidve technológie súčasne. Vhodením starého betónu do pecí na spracovanie ocele sa nielenže čistí železo, ale ako vedľajší produkt vzniká takzvaný „reaktivovaný cement“. Ak by sa tento proces pritom uskutočňoval s využitím obnoviteľnej energie, mohol by sa vytvoriť cement s úplne nulovými emisiami uhlíka.
Betón je najpoužívanejším stavebným materiálom na svete a jeho výroba je mimoriadne špinavá záležitosť. Len výroba betónu je zodpovedná za približne 8 % celkových globálnych emisií CO2. Žiaľ, nie je ľahké ho recyklovať späť do podoby, ktorá by sa dala použiť na výrobu nových betónových konštrukcií.
Vedci samozrejme skúmajú spôsoby, ako urobiť betón ekologickejším. To môže zahŕňať zmenu receptúry s cieľom vymeniť najviac znečisťujúce zložky, konkrétne vápenec, alebo navrhnúť betón tak, aby po položení absorboval viac CO2 zo vzduchu. V rámci novej štúdie výskumníci z Cambridgeskej univerzity skúmali, ako by sa odpadový betón mohol premeniť späť na takzvaný slinok, suchú zložku cementu, ktorá je pripravená na ďalšie použitie.
„Z predchádzajúcej práce som mal neurčitú predstavu, že ak by bolo možné rozdrviť starý betón, vybrať z neho piesok a kamene, zahriatím cementu by sa odstránila voda a potom by sa opäť vytvoril slinok,“ povedal Dr. Cyrille Dunant, prvý autor štúdie. „Tejto chemickej reakcii by pomohol kúpeľ s tekutým kovom a elektrická oblúková pec, ktorá sa používa na recykláciu ocele, a ktorá sa javila ako veľká možnosť. Museli sme to vyskúšať.“
Elektrická oblúková pec potrebuje na čistenie ocele materiál „tavidlo“, zvyčajne vápno. Táto roztavená kamenistá látka zachytáva nečistoty, potom vystupuje na povrch a vytvára ochrannú vrstvu, ktorá zabraňuje tomu, aby sa nová čistá oceľ dostala na vzduch. Na konci procesu sa použité tavidlo vyhodí ako odpadový materiál.
V prípade metódy z Cambridgeskej univerzity sa teda vápenné tavidlo vymenilo za recyklovanú cementovú pastu. A skutočne, nielenže dokázala v poriadku očistiť oceľ, ale ak sa zvyšky trosky rýchlo ochladia na vzduchu, stane sa z nich nový portlandský cement. Výsledný betón má podobné vlastnosti ako pôvodný materiál.
Dôležité je, že podľa tímu táto technika nezvyšuje veľké náklady na výrobu betónu ani ocele a výrazne znižuje emisie CO2, v porovnaní s bežnými metódami výroby oboch. Ak by bola elektrická oblúková pec napájaná z obnoviteľných zdrojov, mohla by v podstate vytvoriť cement s nulovými emisiami.
Táto technika už bola vyskúšaná v peciach, ktoré produkujú niekoľko desiatok kilogramov cementu, a výskumníci tvrdia, že tento mesiac prebiehajú prvé skúšky v priemyselnom meradle, kde by sa malo vyrobiť približne 66 ton cementu za dve hodiny. Výskumníci tvrdia, že tento proces by sa mohol do roku 2050 rozšíriť na výrobu jednej miliardy ton „elektrického cementu“.
„Výroba cementu s nulovými emisiami je absolútny zázrak, ale musíme tiež znížiť množstvo cementu a betónu, ktoré používame,“ povedal profesor Julian Allwood, ktorý viedol výskum. „Betón je lacný, pevný a dá sa vyrobiť takmer kdekoľvek, ale používame ho príliš veľa. Mohli by sme dramaticky znížiť množstvo betónu, ktorý používame, bez toho, aby sa znížila bezpečnosť, ale na to je potrebná politická vôľa.“
„Dúfame, že okrem toho, že náš elektrický cement bude prelomovým projektom pre stavebný priemysel, bude aj vlajkovou loďou, ktorá pomôže vláde uvedomiť si, že možnosti inovácií na našej ceste k nulovým emisiám ďaleko presahujú energetický sektor.“
Na tento proces bol podaný patent, ktorý je prvým krokom ku komercializácii technológie. Článok o výskume bol pritom nedávno uverejnený v magazíne Nature.
