«Зелёный» бетон решает проблему углекислого газа

14.07.2013 12:22

Цемент является неотъемлемым признаком нашей цивилизации, о чем мы можем судить по таким артефактам, как 2000-летний пантеон в Риме и современным небоскребам по всему миру.

Выбросы парниковых газов

Цемент является неотъемлемым признаком нашей цивилизации, о чем мы можем судить по таким артефактам, как 2000-летний пантеон в Риме и современным небоскребам по всему миру. Однако, методика производства этого ценнейшего материала является плохой новостью для экологии.

Дело в том, что самый широко используемый на сегодняшний день вид цемента "Портлэнд" производится путем обжигания известняка и глины в гигантских печах. В результате такого способа производства в атмосферу выбрасывается почти тонна углекислого газа на каждую тонну готового материала. Производство "Портлэнд"-цемента даёт примерно 5% от всех создаваемых человеком выбросов парниковых газов на планете.

Бетон является одним из сложнейших материалов, известных науке, и многие процессы, происходящие при его образовании, являются загадкой и сегодня. Особенно сложен каскад синхронных реакций, по которому бетон переходит из жидкого состояния в твёрдое.

Технология производства бетона

Исследовательский отдел Ceratech, цементной компании в Александрии, штат Вирджиния, нашёл альтернативу традиционному составу бетонного клинкера (алит+белит). Компания нашла вдохновение в цементе, который использовали 2000 лет назад инженеры Древнего Рима. Ключевым компонентом был пуццолан - тип вулканического пепла, который реагируя с водой, образует цемент (таким образом, функционируя как природный клинкер). Ceratech используют промышленную версию пуццолана: золу и мелкие частицы, собранные фильтром из газообразных продуктов сгорания от производства углевой электроэнергии. Заводы США производят около 70 млн. тонн золы в год, большая часть которых идет на свалку. Ceratech преобразует пепел в цементный порошок, сочетая его с несколькими фирменными жидкими добавками.

Поскольку процесс не требует дополнительного тепла, компания утверждает, что использование летучей золы для производства цемента не влечет за собой выброса углекислого газа. Оптимальным составом, согласно Ceratech является 95% летучей золы и 5% жидких ингредиентов. По словам Марка Василько, исполнительного вице-президента компании, бетон из летучей золы цемента сильнее и плотнее, чем обычные сорта, так что заказчики могут использовать меньшие его объемы - в типичном трехэтажном (4600 м2) здании, использование летучей золы цемента приведет к сокращению общего объема бетона на 183 кубических метра, а общая масса арматуры снизится примерно на 34 тонны; также, 374 тонны летучей золы будет взято из мусорных свалок, что снизит выбросы углекислого газа еще на 320 тонн.

Главная проблема, однако, в том, что подобный метод может стать эффективным лишь в том случае, если все компании, производящие цемент, подхватят новый стандарт одновременно. Точнее, одномоментно. Боязнь убытков, связанных с новыми методиками производства, помогут преодолеть налоги и покупка квот на промышленность, которая влечет выбросы углекислого газа. Но это уже зависит от наличия возможностей и желания решить проблему у правительств.

Причины, по которым это стоило бы сделать довольно веские - за последние 5 минут производители цемента забросили в атмосферу еще 20 тыс. тонн углекислого газа.

Материал подготовлен с использованием: Nature.com