Az építőipar és az épületek használják fel világszerte a
nyersanyagok 30, az energia 42, a vizek 25%-t. A kibocsátások
terén, az összes légszennyezők 42, a szilárd hulladékok
25, és a szennyvizek 20%-ért tehetők felelőssé az épületek.
Jelenleg a világon az egy főre jutó éves cement felhasználás
536 kg, míg számítások szerint évi 80 kg-os felhasználás
lenne optimális a környezetünk számára.
A cementgyártás alapvetően nyersanyag- és energiaigényes
folyamat, bár hulladékszegény, mivel a leválasztott anyag
egy részét visszavezetik a technológiába. A cement előállításánál
az összekevert és megőrölt mészkövet, agyagot és egyéb adalékokat,
felmelegítik, kalcinálják és zsugorítják annak érdekében,
hogy 1450 oC-on klinker képződjön belőlük, melyből hűtés,
kis mennyiségű gipsz hozzáadása és őrlés után portlandcement
lesz.
Cementgyártás során a levegőbe kerül por, NOx-ek, SO2, és
illékony szerves vegyületek. A kemence szennyezőanyag-kibocsátása
gyakorlatilag független a felhasznált tüzelőanyag tulajdonságaitól,
és csaknem kizárólag a nyersanyagban lévő illó anyag részaránytól
és a magas hőmérsékletű lángban keletkező NOx-től függ.
A cement előállításakor CO2 keletkezik, a kívánt kemence-hőmérséklet
biztosításához szükséges tüzelőanyag elégetésekor, és a
mészkő dekarbonizációja során, illetve a gyártási folyamat
(őrlés stb.) során felhasznált villamos energia előállításakor.
Minden tonna cement előállítása, ha csak a mészkő dekarbonizációját
vesszük figyelembe, 1 tonna CO2-t termel. Az EU emiatt ökoadót
kíván kivetni a cementgyártásra. Az évente előállított 1.4
milliárd tonna cement felelős az összes CO2 kibocsátás 7%-ért.
Ha sem a technológia, sem a trend nem változik, akkor 2015-re,
a várható évenkénti 5%-os növekedést alapul véve, a világ
cementgyártásából adódó CO2 kibocsátás, meg fog egyezni,
a jelenleg EU-beli összes CO2 kibocsátással.
Kiutat jelenthet az úgynevezett ökocement
alkalmazása.
Ökocement, azaz geopolimer cement előállításakor a kemence
hőmérséklete, csak a fele, azaz 750 oC, ilyenkor csak harmadannyi
fűtőanyagra van szükség, mint a hagyományos módszernél,
és emiatt a fűtőanyagból származó gázemisszió (NOx-ek, SO2,
illékony szerves vegyületek és CO2) is csak harmadannyi.
Ami, még lényegesebb, hogy itt a reakció nem termel CO2-t
(a kálcium-karbonát kalcinációja, mely esetén: 1 t cement
előállítás = 1 t CO2 kibocsátás). Azaz összességében ilyen
esetben a hagyományos portlandcement előállításakor keletkezett
CO2 csupán 10-20%-a keletkezik.
Az ökocement alapanyaga lehet többféle építőipari melléktermék,
hulladék (szálló por) és magnezit (magnézium-szilikát).
Ha magnezitet adunk portlandcementhez, akkor több előnyös
tulajdonsága is lesz, többek között: tartósabb, ellenállóbb
kémiai, toxikus anyagoknak és emellett, ha szerves szálakat
(pl: cellulóz) építünk bele, ezek további szennyezőket és
CO2-t tudnak megkötni. Ökocement felhasználható téglagyártáshoz
is, ez azért különösen fontos, ugyanis 1 tonna tégla előállításakor
28 tonna CO2 keletkezik.
Az ökocementről tehát elmondható, hogy előállításakor legalább
80%-al kevesebb CO2 képződik, mint a hagyományos cement
előállításakor, mely mind az alacsonyabb hőmérsékletből,
mind a reakció másságából adódik, emellett bizonyos adalékok
hatására képes megkötni bizonyos mennyiségű CO2-t, bár globális
mértékben elhanyagolható mennyiségüt.
Az ökocement mellett szükséges megemlíteni
az úgynevezett biocementet is. Baktériumok, speciális körülmények
között képesek homok mátrixban kalcium és karbonát ionból
kalcitot (mészkő) előállítani, majd azt a homokkal összeépítve
egy cementnek megfelelő és ahhoz nagyon hasonló anyagot
létehozni.
Tehát mint, a bevezetőből kiderült, szükség
van új cementet előállító technológiákra illetve cementet
pótló anyagokra, ha nem akarjuk tovább veszélyeztetni a
Földünket. Ezek az új eljárások, igen reménykeltők, még
ha túlzóak is azok az állítások, hogy az ökocement bevezetése
helyettesítené az erdőket, és megoldaná a klímaváltozás
problémáját.
Simon Gergely (LMCs)