Μηχανικοί του Cambridge αναπτύσσουν το πρώτο τσιμέντο μηδενικών εκπομπών στον κόσμο

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Η αντικατάσταση του σημερινού τσιμέντου είναι μια από τις πιο δύσκολες προκλήσεις στο δρόμο προς το μηδενισμό των ρυπογόνων εκπομπών. Υπάρχουν πολλές επιλογές για την παραγωγή τσιμέντου με μειωμένες εκπομπές ρύπων, κυρίως με βάση την ανάμειξη του κλίνκερ με άλλα συμπληρωματικά υλικά. Ωστόσο, μέχρι τώρα, δεν ήταν δυνατό να κατασκευαστεί κλίνκερ χωρίς εκπομπές άνθρακα. Η εφεύρεση όμως των ερευνητών του Cambridge επέτυχε κάτι ακατόρθωτο.

Η έμπνευση για το «ηλεκτρικό» τσιμέντο προέκυψε όταν ο Cyrille Dunant, παρατήρησε ότι η χημεία του χρησιμοποιημένου τσιμέντου είναι σχεδόν πανομοιότυπη με αυτή της ροής ασβέστου που χρησιμοποιείται στις συμβατικές διαδικασίες ανακύκλωσης χάλυβα. Το νέο τσιμέντο κατασκευάζεται επομένως μέσω ενός «καθαρού» βρόχου ανακύκλωσης, ο οποίος όχι μόνο εξαλείφει τις εκπομπές που σχετίζονται με την παραγωγή τσιμέντου, αλλά εξοικονομεί και πρώτες ύλες και μειώνει ακόμη και τις εκπομπές που απαιτούνται για την παραγωγή ασβέστη. 

Η νέα διαδικασία ξεκινά με τα υπολείμματα σκυροδέματος από την κατεδάφιση παλαιών κτιρίων, τα οποία συνθλίβονται για να διαχωριστούν οι πέτρες και η άμμος που σχηματίζουν το σκυρόδεμα από το μείγμα σκόνης τσιμέντου και νερού που τα ενώνουν μεταξύ τους. Η παλιά σκόνη τσιμέντου χρησιμοποιείται στη συνέχεια αντί της ροής ασβέστη στην ανακύκλωση χάλυβα. Καθώς ο χάλυβας λιώνει, η ροή σχηματίζει μια σκωρία που επιπλέει στον υγρό χάλυβα, για να τον προστατεύσει από το οξυγόνο στον αέρα.

Αφού αφαιρεθεί ο ανακυκλωμένος χάλυβας, η υγρή σκωρία ψύχεται γρήγορα στον αέρα και αλέθεται σε σκόνη που είναι σχεδόν πανομοιότυπη με το κλίνκερ που είναι η βάση του νέου τσιμέντου Portland. Σε δοκιμές πιλοτικής κλίμακας της νέας διαδικασίας, η ομάδα του Cambridge απέδειξε αυτή τη συνδυασμένη διαδικασία ανακύκλωσης και τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το προκύπτον υλικό έχει τη χημική σύνθεση ενός κλίνκερ που κατασκευάστηκε με την υφιστάμενη διαδικασία.

Το νέο τσιμέντο επινοήθηκε ως μέρος του διαπανεπιστημιακού προγράμματος UK FIRES με επικεφαλής τον καθηγητή Allwood, το οποίο στοχεύει να επιτύχει ταχεία μετάβαση σε μηδενικές εκπομπές με βάση τη διαφορετική χρήση των σημερινών τεχνολογιών, αντί της αναμονής για τις νέες ενεργειακές τεχνολογίες αποθήκευσης υδρογόνου και άνθρακα.

Η εν λόγω εφεύρεση ενισχύθηκε με μια νέα επιχορήγηση ύψους 1,7 εκατομμυρίων λιρών από το EPSRC, για να επιτρέψει στους εφευρέτες να συνεργαστούν με τον Δρ Zushu Li στο Πανεπιστήμιο Warwick και τον Dr Rupert Myers στο Imperial College και να καθορίσουν την υποκείμενη επιστήμη πίσω από τη νέα διαδικασία. Η νέα επιχορήγηση θα χρηματοδοτήσει μια πρόσθετη ομάδα ερευνητών, η οποία θα διερευνήσει το φάσμα των υπολειμμάτων σκυροδέματος που μπορούν να υποστούν επεξεργασία για την παραγωγή «ηλεκτρικού» τσιμέντου, θα αξιολογήσει πώς αλληλεπιδρά η διαδικασία με την παραγωγή χάλυβα και θα επιβεβαιώσει την απόδοση του υλικού που προκύπτει.

«Εάν το Cambridge Electric Cement ανταποκριθεί στην υπόσχεση που έδειξε στις πρώιμες εργαστηριακές δοκιμές, θα μπορούσε να είναι ένα σημείο καμπής στο δρόμο προς ένα μέλλον χωρίς εκπομπές. Συνδυάζοντας την ανακύκλωση χάλυβα και τσιμέντου σε μια ενιαία διαδικασία που τροφοδοτείται από ανανεώσιμες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, θα μπορούσε να εξασφαλίσει την προμήθεια των βασικών κατασκευαστικών υλικών και να υποστηρίξει τις μελλοντικές υποδομές ενός κόσμου με μηδενικούς ρύπους, επιτρέποντας την οικονομική ανάπτυξη εκεί που χρειάζεται περισσότερο», τονίζει ο καθηγητής Allwood. 

Με πληροφορίες από eng.cam.ac.uk

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR