lovesouthernsocial.com

Цемент є фундаментальним для сучасного суспільства, але який його вплив на навколишнє середовище і як його можна зменшити?

Цемент можна вважати ресурсом, який зробив революцію в історії інженерії та в тому, як почали розвиватися міста. Резиденції, площі, будівлі, стадіони та практично будь-які види споруд покладаються на цю речовину як один із основних матеріалів. Але чи замислювалися ви коли-небудь, як працює процес виробництва цементу і як зменшити його вплив?

Виробництво цементу непросте і вимагає багато енергії та різних механізмів. Використовується як сполучна речовина, основною сировиною, що міститься в його складі, є вапняк і глина. Обидва знайдені, досі в надлишку, і видобуті з природи.

Таким чином, можна вважати, що об’єкти, призначені для його виробництва, складаються з двох основних видів діяльності: видобутку вапняку та виробництва цементу. Заводські потужності зазвичай розташовані поблизу місць видобутку вапняку, щоб полегшити транспортування важкої сировини до промислової зони.

Видобуток вапняку ведеться у великих відкритих механізованих кар'єрах. А після вилучення гірські породи розбирають і обробляють вибуховими речовинами, щоб мати достатній розмір частинок.

Етапи виготовлення

Технологічний процес виробництва цементу, який реалізується в більшості бразильських галузей, відомий як сухий процес і складається в основному з наступних етапів:

1. Подрібнення та гомогенізація сировини (отримання сирого борошна)
2. Клінкеризація сирого борошна в обертових печах (виробництво клінкеру) з подальшим охолодженням клінкеру
3. Подрібнення клінкеру та додавання гіпсу для отримання цементу
4. Пакування та відправлення кінцевого продукту

Спочатку сировину – вапняк (94 %), глину (4 %) і меншу кількість оксидів заліза та алюмінію (2 %) – подрібнюють і змішують до отримання дрібного порошку (сире борошно). Цей матеріал потім вводять у обертову піч, де його нагрівають до температури 1500 °C, а потім раптово охолоджують вибухами повітря. Так виробляється клінкер, основний матеріал, необхідний для виробництва цементу. Отриманий матеріал (клінкер) змішується з гіпсом (гіпсом) та іншими добавками (такими як вапняк, пуцолан або шлак), що утворює різні типи цементу, які нарешті упаковують в мішки, щоб їх можна було продавати.

Цей процес вимагає високого споживання енергії або у вигляді теплової енергії (тепла), за рахунок палива, що використовується для нагрівання обертових печей для виробництва клінкеру, або у вигляді електричної енергії, яка споживається протягом промислового процесу для переміщення машин. , токарні обертові печі та млини. Однак більша частина цього споживання пов'язана з використанням теплової енергії під час спалювання палива.

Паливо, яке живить печі, в більшості випадків є невідновлюваними джерелами, такими як нафта та вугілля. Серед найбільш використовуваних видів палива виділяються деякі тверді, такі як нафтовий кокс і бензин, і деякі газоподібні, такі як природний газ та інші похідні вугілля.

Нафтовий кокс є основним джерелом енергії в цементній промисловості, будучи основним паливом, що використовується в обертовій печі клінкеру. Це чорний і блискучий гранульований матеріал, що складається в основному з вуглецю (90-95%), але також зазвичай має виразний вміст сірки (близько 5%). Причина, чому це паливо використовується багато, пов’язана з його високою теплотворною здатністю, пов’язаною з низькою вартістю придбання.

На додаток до цих традиційних видів палива, для живлення печей також можна використовувати промислові та біомасові залишки та відходи, деревне вугілля та сільськогосподарські відходи.

Вплив на навколишнє середовище

Цементні заводи забруднюють навколишнє середовище і несуть відповідальність за відповідний вплив на навколишнє середовище.

І хоча в процесі виробництва цього матеріалу безпосередньо не утворюються тверді відходи, оскільки зола від спалювання палива в обертовій печі зазвичай включається в сам клінкер, є високі викиди газоподібних забруднюючих речовин і твердих частинок.

Таким чином, основні впливи спричиняють викиди забруднюючих газів від цього горіння. Прикладом є високі викиди вуглекислого газу (CO2), одного з головних газів, які розбалансують парниковий ефект.

Під керівництвом с Всесвітня рада бізнесу зі сталого розвитку (WBCSD - Всесвітня рада бізнесу зі сталого розвитку), ст Ініціатива з розвитку цементу (CSI - Cement Sustainability Initiative) замовив широку програму досліджень впливу цементної промисловості в усьому світі та працював над розробкою плану дій для пошуку шляхів підвищення стійкості виробництва цементу.

Цементні заводи відповідають за близько 5% глобальних викидів вуглекислого газу (CO2) з антропогенного джерела, який щорічно викидається в атмосферу. Згідно з дослідженням, підраховано, що при виробництві однієї тонни клінкеру виділяється одна тонна CO2, що значною мірою сприяє посиленню парникового ефекту.

У процесі виробництва цементу також можуть вивільнятися оксид сірки, оксид азоту, окис вуглецю та сполуки свинцю, які є забруднювачами.

Крім того, на першому етапі видобутку сировини також можуть виникнути фізичні впливи, такі як зсуви у вапнякових кар’єрах та ерозія через вібрації, що утворюються в землі. А видобуток глини в річках може поглибити ці водотоки, зменшивши кількість води в руслах і порушивши існуючі місця проживання, що зменшує біорізноманіття кількох регіонів.

Альтернативи для зменшення впливу

Прогноз полягає в тому, що виробництво цементу продовжить зростати в найближчі роки, що, як наслідок, збільшить загальні викиди CO2 у світі. Щоб уникнути цього сценарію, необхідно, щоб процес виробництва зазнав змін, оскільки попит на цемент майже не зменшиться.

План дій CSI, згаданий вище, перелічує деякі варіанти забезпечення сталого розвитку виробництва цементу:

• Переобладнання промислових установок з метою уловлювання викидів вуглецю;
• Використовуйте тільки сухий спосіб у виробничому процесі, що вимагає меншої кількості корму для печі;
• Повторне використання промислових та сільськогосподарських відходів для живлення печі, замість використання викопного палива (сумісна переробка);
• Часткова заміна в будівлях цементу іншими матеріалами;
• Зміна рецептури цементу, щоб при його виробництві виділяється менше CO2.

Виробники матеріалу повинні мати таке ставлення. Вибір моделей цементу на основі цих практик і тиск на уряд і компанії з метою регулювання сталого законодавства для сектору є методами спроби змінити поточний курс. Цемент, як уже згадувалося, є фундаментальним для «побудови» знайомого нам сьогодні суспільства. Тому ми не повинні демонізувати його, а шукати альтернативи у великих масштабах, щоб зменшити його вплив і розробити більш стійкі альтернативи.