Cement je pre súčasnú spoločnosť zásadný, ale aké sú jeho environmentálne vplyvy a ako ho možno znížiť?
Cement možno považovať za zdroj, ktorý priniesol revolúciu v histórii strojárstva a v spôsobe, akým sa mestá začali rozvíjať. Rezidencie, námestia, budovy, štadióny a prakticky akýkoľvek typ stavby sa spoliehajú na túto látku ako na jeden zo svojich základných materiálov. Zaujímalo vás však niekedy, ako prebieha proces výroby cementu a ako znížiť jeho dopady?
Výroba cementu nie je jednoduchá a vyžaduje veľa energie a rôzne mechanizmy. Pri použití ako spojivo sú hlavnými surovinami prítomnými v jeho zložení vápenec a hlina. Oba našli, stále v prebytku, a vyťažené z prírody.
Možno teda usúdiť, že miesta určené na jeho výrobu pozostávajú z dvoch hlavných činností: ťažby vápenca a výroby cementu. Továrne sú zvyčajne blízko miest na ťažbu vápenca, aby sa uľahčila preprava ťažkých surovín do priemyselnej oblasti.
Ťažba vápencových hornín sa vykonáva vo veľkých povrchových mechanizovaných lomoch. A po extrahovaní sú horniny rozobraté a redukované výbušninami, aby mali primeranú veľkosť častíc.
Výrobné kroky
Technologický proces výroby cementu implementovaný vo väčšine brazílskych priemyselných odvetví je známy ako suchý proces a pozostáva hlavne z nasledujúcich krokov:
- Mletie a homogenizácia surovín (získanie surovej múky)
- Slinkovanie surovej múky v rotačných peciach (výroba slinku) a následné ochladenie slinku
- Brúsenie slinku a pridávanie omietky na získanie cementu
- Balenie a preprava konečného produktu
Najskôr sa suroviny - vápenec (94%), hlina (4%) a menšie množstvá oxidov železa a hliníka (2%) - rozomelú a zmiešajú, kým sa nezíska jemný prášok (surová múka). Tento materiál sa potom zavádza do rotačnej pece, kde sa ohrieva na teplotu 1 500 ° C a potom sa náhle ochladí nárazmi vzduchu. Takto sa vyrába slinok, základný materiál potrebný na výrobu cementu. Získaný materiál (slinok) sa zmieša so sadrou (sadrou) a inými prísadami (ako je vápenec, puzolán alebo troska), ktoré vedú k vzniku rôznych druhov cementu, ktoré sa nakoniec vrecúškujú, aby mohli byť uvedené na trh.
Tento proces vyžaduje vysokú spotrebu energie, buď vo forme tepelnej energie (tepla), prostredníctvom palív používaných na vykurovanie rotačných pecí na výrobu slinku, alebo vo forme elektrickej energie spotrebovanej v celom priemyselnom procese na manipuláciu. stroje, rotačné rotačné pece a mlyny. Väčšina z tejto spotreby sa však týka výdavkov na tepelnú energiu počas spaľovania palív.
Palivá, ktoré napájajú pece, sú vo väčšine prípadov z neobnoviteľných zdrojov, ako je ropa a uhlie. Medzi najpoužívanejšími palivami vynikajú niektoré tuhé látky, napríklad ropný koks a benzín, a niektoré plynné, napríklad zemný plyn a iné deriváty minerálneho uhlia.
Ropný koks je hlavným zdrojom energie v cementárenskom priemysle a je hlavným palivom používaným v rotačnej slinkovej peci. Je to čierny a lesklý zrnitý materiál zložený hlavne z uhlíka (90 až 95%), ale zvyčajne má tiež expresívny obsah síry (asi 5%). Dôvod, prečo sa toto palivo často používa, je jeho vysoká výhrevnosť spojená s nízkymi obstarávacími nákladmi.
Okrem týchto tradičných palív sa na výrobu pecí môžu používať aj zvyšky a odpady z priemyselnej a biomasy, drevené uhlie a poľnohospodárske zvyšky.
Vplyvy na životné prostredie
Cementárne nakoniec znečisťujú životné prostredie a sú zodpovedné za príslušné environmentálne vplyvy.
A hoci výrobný proces tohto materiálu neprodukuje priamo tuhý odpad, pretože popol zo spaľovania palív v rotačnej peci je zvyčajne zabudovaný do samotného slinku, dochádza k vysokým emisiám plynných znečisťujúcich látok a častíc.
Hlavné vplyvy sú teda spôsobené emisiou znečisťujúcich plynov z tohto spaľovania. Príkladom sú vysoké emisie oxidu uhličitého (CO2), jedného z hlavných plynov, ktoré vyvažujú skleníkový efekt.
Pod vedením Svetovej obchodnej rady pre trvalo udržateľný rozvoj (WBCSD ) objednala Cement udržateľná iniciatíva (CSI - Cement udržateľná iniciatíva ) rozsiahly výskumný program o vplyve cementárskeho priemyslu na na celom svete a pracoval na vypracovaní akčného plánu s cieľom nájsť spôsoby, ako zlepšiť udržateľnosť výroby cementu.
Cementové spoločnosti sú zodpovedné za asi 5% globálnych emisií oxidu uhličitého (CO2) z antropického zdroja, ktoré sa ročne vypúšťajú do atmosféry. Odhaduje sa, že pri výrobe tony slinku sa vyprodukuje tona CO2, čo podľa štúdie veľkou mierou prispieva k zvýšeniu skleníkového efektu.
Pri výrobe cementu sa môžu uvoľňovať aj oxid siričitý, oxid dusičitý, oxid uhoľnatý a zlúčeniny olova, ktoré sú znečisťujúcimi látkami.
Okrem toho počas prvej etapy ťažby surovín môžu tiež nastať fyzické vplyvy, ako napríklad zosuvy pôdy vo vápencových lomoch a erózia v dôsledku vibrácií vytváraných na zemi. A ťažba hliny v riekach môže spôsobiť prehĺbenie týchto vodných tokov, zníženie množstva vody v korytách a narušenie tamojších biotopov, čo znižuje biodiverzitu niekoľkých regiónov.
Alternatívy na zníženie dopadov
Predpovedá sa, že výroba cementu bude v nasledujúcich rokoch naďalej rásť, čo by následne zvýšilo celkové emisie CO2 na svete. Aby sa zabránilo tejto situácii, je nevyhnutné, aby sa výrobný proces zmenil, pretože je nepravdepodobné, že by klesol dopyt po cemente.
Vyššie uvedený akčný plán CSI uvádza niektoré možnosti, ako zabezpečiť udržateľnosť výroby cementu:
- Zmena výrobných závodov s cieľom zachytiť emitovaný uhlík;
- Vo výrobnom procese používajte iba suchú cestu, ktorá vyžaduje menej krmiva z pece;
- Opätovné použitie priemyselného a poľnohospodárskeho odpadu na napájanie pece namiesto použitia fosílnych palív (spoločné spracovanie);
- Čiastočná náhrada cementu v konštrukciách inými materiálmi;
- Zmena zloženia cementu tak, aby sa pri jeho výrobe uvoľňovalo menej CO2.
Tieto postoje by museli zaujať výrobcovia materiálu. Metódy pokusu o zmenu súčasného smerovania sú výber cementových modelov, ktoré sú založené na týchto postupoch, a tlak na vládu a spoločnosti, aby regulovali udržateľnú legislatívu pre tento sektor. Cement, ako už bolo spomenuté, je nevyhnutný pre „výstavbu“ spoločnosti, ktorú dnes poznáme. Preto ho nesmieme démonizovať, ale hľadať rozsiahle alternatívy, aby sa znížili jej dopady a mohli sa vyvinúť udržateľnejšie alternatívy.
