Разработан рецепт низкоуглеродистого цемента, в котором используется глина из горнодобывающих предприятий.
Цемент – строительный материал, широко используемый во всем мире. Его производство оказывает огромное влияние на окружающую среду из-за выбросов CO2. Ученые уже много лет решают эту проблему, внося изменения в рецептуру изготовления цемента.
Чтобы сократить выбросы углерода во время производства, при этом соблюдая эксплуатационные требования традиционного портландцемента, исследовательская группа предложила альтернативу, использующую отходы горнодобывающей промышленности.
Новый низкоуглеродистый цемент был разработан исследователями из немецкого университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) и бразильского университета Пара. Они сосредоточили внимание на известняке, как ключевом ингредиенте при производстве традиционного портландцемента. Этот материал сначала необходимо извлечь из недр земли, измельчить и запечь при высоких температурах, что само по себе является энергоемким процессом.
Когда известняк обрабатывается и превращается в небольшие комки, называемые клинкером, он высвобождает накопленный углерод. По мере того, как все больше и известняка выкапывается и обжигается для производства цемента, он в значительных количествах попадает в атмосферу.
«Портландцемент традиционно производится с использованием различного сырья, включая известняк, который обжигают для образования, так называемого, клинкера», — объясняет профессор Герберт Пёлльманн из Института геонаук и географии MLU. «В процессе производства карбонат кальция превращается в оксид кальция, выделяя большое количество диоксида углерода. Это ставит известняк на передний план по ограничению углеродного следа цемента, и мы видели некоторые интересные потенциальные заменители, например, идею использования вулканической породы».
Авторы нового исследования изучили потенциал сырья, называемого бокситом. Это привело к обнаружению бокситовой вскрыши – материала, называемого глиной Белтерра, который находится над бокситами и который необходимо поднимать в любом случае во время горных работ.
«Этот слой глины может иметь толщину до 30 м и покрывает месторождения бокситов в тропических регионах Земли, например, в бассейне Амазонки», — объясняет Пёлльманн. «Он содержит достаточно минералов с содержанием алюминия, чтобы обеспечить хорошее качество цемента. Он также доступен в больших количествах и может обрабатываться без дополнительной обработки».