Технология производства цемента без выбросов углекислого газа: новая реальность

Специалисты из американского университета Джорджа Вашингтона в Ашбурне в штате Вирджиния представили инновационную технологию производства цемента с уровнем выбросов углекислого газа, равного нулю.

Известно, что сфера электроэнергетики в настоящее время представляет собой самый крупный и масштабный эмитент парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу. Второе место после нее занимает производство строительного цемента. Крупные предприятия, работающие в этом промышленном сегменте, по данным ученых, загрязняют атмосферу несколькими миллионами тонн углекислого газа ежегодно. В более или менее точных цифрах это можно выразить следующим образом: в процессе производства десяти килограммов цемента в атмосферу выбрасывается порядка девяти килограммов углекислого газа. С учетом того, что каждый год мировая цементная промышленность изготавливает порядка трех триллионов килограммов этого строительного материала, несложно будет подсчитать суммарный объем эмитируемого при данном процессе углекислого газа. Проблема вредных выбросов в атмосферу сегодня очень актуально. В связи с этим в ведущих институтах и исследовательских центрах мира активно ведутся разработки вариантов сокращения вреда, наносимого экологии промышленными предприятиями. В настоящее время уже представлено несколько технологий, благодаря которым получилось в определенной степени сократить объемы выбросов углекислого газа заводами, занимающимися производством цемента. Однако лишь относительно недавно группе специалистов, сотрудников университета Джорджа Вашингтона в Ашбурне, штат Вирджиния, удалось создать и представить новый способ производства этого строительного материала с нулевым уровнем выбросов. По мнению разработчиков инновационной технологии, разработанный производственный процесс представляется гораздо более рентабельным по отношению к тем технологиям, которые в настоящее время практикуются в цементной промышленности. Процесс, на основе которого работает технология, сами исследователи назвали "Солнечное Тепловое Электрохимическое Производство цемента (STEP)". Разработчики подчеркивают, что в уже существующей и практикуемой технологии изготовления цемента от 60 до 70 процентов всего объема выбросов углекислого газа происходит в процессе преобразования известняка в известь, вся остальная часть формируется путем сжигания топлива в условиях декарбонизации. В рамках STEP-процесса тепловая солнечная энергия применяется, главным образом, для повышения температуры известняка, и для старта процесса электролиза – комплекса сразу нескольких разных химических реакций, в процессе которых в условиях определенной температуры известняк начинает разлагаться на известь и на другие определенные соединения кислорода и атомов углерода, причем, процесс происходит без образования углекислого газа как побочного продукта. В том случае, если электролиз выполняется при температуре менее 800 градусов по Цельсию, начинает образовываться известь, а также молекулярный кислород и углерод. в условиях электролиза при температуре более 800 градусов по Цельсию начинает образовываться известь, супероксид и окись углерода. В данном случае, известь, являющаяся основным продуктом этой реакции, можно достаточно легко и просто собрать как суспензию, со дна резервуара. Кроме того, известно, что данное химическое вещество не обладает способностью вступать в реакцию с прочими побочными продуктами.

Что же касается угарного газа, который образуется в процессе электролиза в STEP-процесса, то здесь, как считают разработчики новой технологии производства цемента, его вполне можно использовать и в ряде других реакциях, причем, даже при более высоких температурах, к примеру, в процессе очистки никеля, или для производства пластика.