ZeroCAL u proizvodnji cementa izbacuje CO2

Sadašnja metoda proizvodnje cementa ostavlja veliki ugljični otisak, s gotovo 1 kilogramom ugljičnog dioksida koji se emitira po kilogramu cementa.

Inženjeri Sveučilišta u Kaliforniji u Los Angelesu (UCLA) razvili su novu metodu pod nazivom "ZeroCAL", za vapno bez ugljika, koja koristi kalcijev hidroksid umjesto tradicionalnog vapnenca za proizvodnju vapna koje se koristi u cementu.

Istraživači kažu da su razvili metodu koja bi mogla eliminirati gotovo sav ugljični dioksid koji se emitira tijekom procesa proizvodnje cementa, što čini oko 8% globalne atmosferske emisije CO2.

Termokemijska razgradnja vapnenca za proizvodnju vapna ili kalcijevog oksida, primarnog prekursora za proizvodnju cementa, odgovorna je za oko 60% otpuštenog CO2, dok je izgaranje fosilnih goriva za zagrijavanje peći u kojoj se odvija kemijska reakcija odgovorno za ostalih 40%.

Ovaj proces također koristi ogromnu količinu energije. Proizvodnja metričke tone vapna zahtijeva oko 1,4 megavat sati, dovoljno za napajanje jednog i pol doma cijeli mjesec.

Za razliku od vapnenca, kalcijev hidroksid ispušta samo vodu kada se zagrijava u peći za proizvodnju vapna.

Koristeći vapnenac kao sirovinu, istraživači su prvo otopili vapnenac u otopini na bazi vode koja je sadržavala uobičajenu industrijsku kiselinu zvanu etilendiamintetraoctena kiselina. Kroz membransku nanofiltraciju, zatim su odvojili kalcij dobiven iz vapnenca prije upotrebe elektrokemijskog procesa za proizvodnju kalcijevog hidroksida.

Istraživači su svoju metodu nazvali "ZeroCAL", što znači vapno bez ugljika, a pristup bi, kako su rekli, mogao ukloniti 98% emisija CO2 povezanih s termokemijskim procesom stvaranja vapna.

Nusprodukti ZeroCAL-a uključuju uobičajeno korištenu klorovodičnu kiselinu i sodu bikarbonu, kao i plinove kisik i vodik.

Mada proces trenutačno zahtijeva više energije od postojećih metoda proizvodnje vapna, istraživanja sugeriraju putove kojima ZeroCAL može postići jednaku potrošnju energije pojednostavljivanjem procesa i boljim korištenjem elektrolitički proizvedenih kiselih i baznih koproizvoda.

Kako bi se zadovoljila ZeroCAL-ova potražnja za vodom, tim predlaže fokusiranje na tvornice cementa u blizini obala ili rijeka ili objekte koji imaju jednostavan pristup zalihama vode. Istraživači su rekli da surađuju s tvrtkom Ultratech Cement Limited, najvećim proizvođačem cementa u Indiji, drugom najvećem svjetskom tržištu cementa, na izgradnji prvog demonstracijskog postrojenja koje će proizvoditi nekoliko metričkih tona vapna dnevno koristeći ZeroCAL proces. 

Studiju objavljenu u časopisu Američkog kemijskog društva Sustainable Chemistry and Engineering, možete pronaći na ovoj poveznici.