Beton je jedan od najčešće korišćenih građevinskih materijala u svetu i on odaje veliku emisiju ugljen dioksida. Cement, koji čini 15 posto mešavine betona, je odgovoran za pet do šest posto celokupnog ugljen dioksida napravljenog od strane čovečanstva, proizvodeći devet kilograma ugljen dioksida za svakih deset kilograma cementa. Novi solarni proces može uveliko da smanji te brojeve.
Istraživači sa Univerziteta Džordž Vašington (The George Washington University) su razvili proces koji se zove Solarno termiska elektrohemijska proizvodnja (STEP - Solar Thermal Eloctrochemical Production) CaO (kalcijum oksid) bez ugljen dioksida, izvestio je Green Car Congress. Kao što samo ime implicira, to je način proizvodnje krečnjaka koji ide u cement bez emitovanja ugljen dioksida.
Kao što je još odavno primećeno, hemijske reakcije koje stvaraju cement izbacuju velike količine ugljen dioksida same po sebi. Šesdeset procenata emisija koje su izazvane pravljenjem cementa su samo iz ovog hemijskog procesa.
Tim istraživača sa Univerziteta Džordž Vašington, predvođeni sa doktorom Stjuartom Lihtom (Stuart Licht), su upravo napali tu hemijsku reakciju i taj procenat od 60 posto:
Većina emisija ugljen dioksida se dešava tokom dekarbonacije krečnjaga (CaCO3) u kreč (CaO)... i ostatak (30 do 40%) od sagorevanja fosilnih goriva, kao što je ugalj, za grejanje reaktora peći na oko 900 stepeni celzijusa.
Ovde pokazujemo novu termalnu hemiju, zasnovanu na nepravilnostima rastvorljivosti oksida, kako bi stvorili CaO, bez emisija ugljen dioksida, sa visokom produktivnošću i isplativošću, i okruženjem pogodnim za formiranje cementa. Vodena rastvorljivost CaCO3 (6x10-5 m, gde molal ≡ mola po kg rastvora) je 3 redova veličine manje od 2x10-2 m rastvorljivosti kalcijum oksida, rastvarajući se kao kalcijum hidroksid. Iznenađujuće, ova situacija je obrnuta na visokim temperaturama u rastopljenim karbonatima, koji omogućavaju endotermičku, elektrolitičku sintezu i taloženje CaO.
Doprinoseći našem novom solarnom procesu, elektroliza rastopljenog karbonata formira okside, koji postaju kalcijum oksid kada se pomešaju sa kalcijum karbonatom. Tako se izbegava formiranje ugljen dioksida i elimineše doprinos cementa gasovima koji izazivaju efekat staklene bašte i antropogene klimatske promene.
Proces proizvodnje cementa STEP, kako navode autori, takođe kogeneriše vredniji proizvod od cementa: ili CO ili ugljenik. CO se proizvodi po nižim tekućim tržišnim vrednostima; niski troškovi kogenerativnog proizvoda su zbog endotermičke, reaktivne prirode raspoloživog toplog karbonata iz krečnjaka, koji kako su prikazali u studiji, se lako smanji u istopljenom stanju na ugljenik ili ugljen monoksid.
Ugljen monoksid je energičan industrijski reagens koji se koristi za proizvodnju goriva, u pročišćavanju nikla, i u formiranju plastike i drugih materijala od ugljovodonika.
Kao rezultat toga, kako autori sugerišu, STEP cementni proizvodni proces može da proizvede kreč po manjoj ceni od konvencijalnih procesa u industriji cementa; procenjeni troškovi proizvedenog kalcijum oksida su smanjeni vrednošću biprodukta, bilo čvrstog ugljenika ili ugljen monoksida.
Ostaje da se vidi kako STEP može da bude implementiran na industrijskom modelu, da li će biti praktičan i isplativ. Ako sve ide po planu i dobro, beton može zameniti bambus kao novi zeleni građevinski materijal.
Linkovi:
Povezani tekstovi sa portala Gradjevinarstvo.rs:
