Nuo 1990 m. betono ir cemento pramonė išmetamų teršalų kiekį sumažino 20 proc., o dabar siekia kur kas ambicingesnių tikslų – iki 2050 m. pasiekti neutralaus poveikio klimatui, kas reiškia nulines CO2 emisijas.
2020 m. Pasaulinė cemento ir betono asociacija (GCCA) paskelbė ambicingą asociacijos narių įsipareigojimą per dešimt metų 25 proc. sumažinti klimato kaitą sukeliančių dujų emisijas, o iki 2050 m. pasiekti, kad betono gamybos poveikis klimatui būtų neutralus.
Pirmą etapą planuojama pasiekti naudojant esamas technologijas. Tačiau yra nemažai įmonių naudojančių netradicines technologijas ir jau dabar galinčių pasigirti nulinėmis arba labai žemomis CO2 emisijomis.
Pagrindinės sektoriaus problemos
Cemento pramonė kasmet išmeta 2,8 mlrd. tonų CO2, t. y. daugiau nei bet kuri kita šalis, išskyrus Kiniją ir JAV, ir tai sudaro nuo 4 iki 8 proc. visame pasaulyje, dėl žmonių veiklos, į atmosferą išmetamo anglies dioksido kiekio. Pagrindinė betono problema ir yra tarši cemento gamyba. Cemento gamybos problema – ypač tarši jo komponento klinkerio gamyba kuriai tenka 60 proc. į atmosferą patenkančių cemento gamybos teršalų.
Ir čia stambūs cemento gamintojai mato du taršos mažinimo kelius – vienas keisti degimo krosnyse naudojamą kurą „švaresniu“ (klinkerį reikia kaitinti labai aukštoje temperatūroje, apie 1500 C°, todėl išmetama daug CO2) kitas – mažinti klinkerio kiekį cemento sudėtyje. Per pastaruosius du dešimtmečius viso pasaulio cemento pramonė jau sumažino klinkerio kiekį, vietoj jo naudodami pakaitalus. Jei 1990 m. cemente buvo 90 proc. klinkerio, tai dabar jo yra 65 proc. Vis tik to negana.
Svarbiausios statybų, NT, inžinerijos naujienos – nepraleiskite!
Šlakas keičia cementą, CO2 keičia vandenį
Vienas iš būdų sumažinti anglies dioksido kiekį betone – pakeisti cementą kitomis medžiagomis, pavyzdžiui, metalurgijos pramonės šalutiniu produktu – šlaku. Būtent tą ir daro Kanados bendrovė „Carbicrete”. „Kasmet pasaulyje pagaminama 250 mln. tonų šlako“, – sako „Carbicrete“ generalinis direktorius Chrisas Sternas, – „plieno gavyboje gaunamas šlakas naudojamas kelių tiesimui, kartais kitoms reikmės, tačiau jo panaudojimas nėra platus“. Bet pasak Sterno, šlakas puikiai tinka betono gamybai.
Beje, praėjusiais metais Jurbarko rajone buvo nutiestas unikalus kelio ruožas, kuriame panaudotas po nepavojingų atliekų vertimo energija susidaręs šlakas. Tai pirmas toks projektas Lietuvoje, kurio tikslas – išsamiai ištirti kelią ir nustatyti, kokią įtaką kelio eksploatacijai daro šlakas. Vieno kilometro ilgio bandomajame ruože sunaudota 9000 tonų šlako, kuris susidarė „Gren Klaipėda“ jėgainėje.
„Carbicrete“ specialistai cementą pakeitę šlaku, pakeitė ir betono kietinimo technologiją. Tradiciniame betono mišinyje naudojamas vanduo, o „Carbicrete“ technologijoje, suformavus bloką formoje, ir patalpinus formą į specialią absorbcinę kamerą, į ją įpurškiamas anglies dioksidas. CO2 reaguoja su šlaku ir per 24 valandas mišinys sukietėja. CO2 bendrovė gauna iš pramonės įmonių. „Carbicrete“ atstovai teigia, kad jų gaminamas ekologiškas betonas pasižymi 30 proc. didesniu gniuždymo stipriu, nei įprastas betonas.
„Šiuo metu esame anglies dioksido neišskirianti įmonė“, – sako Sternas. Jei tikėti įmonės pateikta informacija, pagaminusi 32 tonas betono, „Carbicrete“ į atmosferą išmeta 998 kg CO2, bet tuo pačiu metu į betoną įpurškia 1000 kg CO2.
Tačiau tokią technologiją galima naudoti tik gamykloje – ji visiškai netinka pamatų liejimui atvirame ore. Kitas niuansas – šiuo metu pasaulyje per metus sunaudojama 4,1 mlrd. tonų cemento, o šlako planetos metalurgijos įmonėse susidaro tik 250 mln. tonų.
Kitoks cementas ir CO2 vietoje vandens
JAV, Naujojo Džersio valstijoje įsikūrusi bendrovė „Solidia Technologies“ irgi gamina betoną vietoje vandens naudodama CO2 , tačiau į betono mišinį ji deda ne šlaką, o savo patentuotą cementą. Pasak „Solidia“ specialistų, jų gaminamo cemento sudėtis panaši į portlandcemento sudėtį, tačiau naudojama mažiau klinčių ir daugiau molio, įskaitant volastonitą, kas leido gaminant „Solidia“ cementą gerokai sumažinti degimo temperatūrą.
„Solidia“ specialistai sako, kad jų patentuoto cemento gamybai, lyginant su tradicine gamyba, reikia 30 proc. mažiau energijos ir išmetama 30 proc. mažiau teršalų. Iš šio cemento gaminant betoną, kietinimo procese taip pat naudojamas CO2, kuris „uždaro“ anglies dioksidą gautame betone.
„Solidia” generalinis direktorius Bryanas Kalbfleischas atskleidžia ir kitus privalumus: „Betono gaminiai pagaminti naudojant tradicinį cementą, kasmet reikalauja apie 2,6 trilijono litrų vandens. Mūsų technologija leidžia sutaupyti daugiau nei 90 proc. vandens, kuris gali būti naudojamas tiek kaip geriamas vanduo, tiek žemės ūkio reikmėms“.
Šiuo metu anglies dioksidą „Solidia” gauna iš dujų tiekėjų, tačiau planuoja CO2 „imti“ iš pramonės įmonių, ar specialių saugyklų, kur pateks iš atmosferos surinktas CO2 .
„Solidia” vadovai teigia, kad bendras bendrovės anglies dioksido pėdsakas (skaičiuojant cemento ir betono gamybą) sumažėjęs 70 proc., lyginant su tradicine gamyba. Be to „Solidia” betonas pasižymi geresnėmis eksploatacinėmis savybėmis, sukietėja greičiau nei per 24 valandas. Vyriausiasis bendrovės technologas Phil. Nicholas DeCristofaro sako, kad jų pagamintas betonas pasižymi ir didesniu gniuždymo stipriu, ir kur kas atsparesnis neigiamam šalčio / šilumos ciklų poveikiui bei sulfatų poveikiui.
