Cement är grundläggande för samtida samhälle, men vilka är miljöpåverkan och hur kan det minskas?
Cement kan betraktas som en resurs som revolutionerade teknikens historia och hur städerna började utvecklas. Bostäder, torg, byggnader, stadioner och praktiskt taget alla typer av konstruktioner är beroende av detta ämne som ett av dess grundläggande material. Men har du någonsin undrat hur cementproduktionsprocessen går och hur man kan minska dess påverkan?
Tillverkningen av cement är inte enkel och kräver mycket energi och olika mekanismer. Används som bindemedel, de viktigaste råvarorna i dess sammansättning är kalksten och lera. Båda hittades, fortfarande i överskott, och extraherade från naturen.
Således kan man anse att platserna som är avsedda för dess produktion består av två stora aktiviteter: brytning av kalksten och tillverkning av cement. Fabriksanläggningar ligger vanligtvis nära kalkstenutsugningsplatserna för att underlätta transporten av tunga råvaror till industriområdet.
Bergkraftsaktiviteten för kalksten utförs i stora mekaniserade utomhusbrott. Och efter att ha extraherats demonteras stenarna och reduceras med sprängämnen för att ha en tillräcklig partikelstorlek.
Tillverkningssteg
Den tekniska tillverkningsprocessen för cement i de flesta brasilianska industrier är känd som en torr process och består huvudsakligen av följande steg:
- Malning och homogenisering av råvaror (erhållande av råmjöl)
- Klinkerisering av råmjöl i roterande ugnar (klinkerproduktion) och efterföljande kylning av klinker
- Klinker slipar för och tillsätter gips för att erhålla cement
- Säckning och frakt av slutprodukten
Först males råvarorna - kalksten (94%), lera (4%) och mindre mängder järn och aluminiumoxider (2%) - tills ett fint pulver (råmjöl) erhålls. Detta material införs sedan i en roterande ugn där det värms upp till en temperatur av 1500 ° C innan det plötsligt kyls av vindkast. Så här produceras klinker, det grundläggande materialet som är nödvändigt för tillverkning av cement. Det erhållna materialet (klinker) blandas med gips (gips) och andra tillsatser (såsom kalksten, pozzolana eller slagg), vilket ger upphov till de olika typerna av cement som slutligen påsas så att de kan marknadsföras.
Denna process kräver hög energiförbrukning, antingen i form av termisk energi (värme), med hjälp av bränslen som används för att värma roterande ugnar för produktion av klinker, eller i form av elektrisk energi, som förbrukas i hela industriprocessen för att röra sig maskiner, roterar ugnar och kvarnar. Merparten av denna förbrukning avser dock förbrukningen av termisk energi under förbränning av bränslen.
Bränslen som matar ugnarna kommer i de flesta fall från icke förnybara källor, såsom olja och kol. Bland de mest använda bränslena utmärker sig vissa fasta ämnen, såsom petroleumkoks och bensin, och vissa gasformiga, såsom naturgas och andra mineralkolderivat.
Petroleumkoks är den viktigaste energikällan i cementindustrin, som är det huvudsakliga bränslet som används i den roterande klinkerugnen. Det är ett svart och glänsande granulärt material som huvudsakligen består av kol (90 till 95%), men det har vanligtvis också en uttrycksfull svavelhalt (cirka 5%). Anledningen till att detta bränsle används i stor utsträckning beror på dess höga värmevärde i samband med de låga anskaffningskostnaderna.
Förutom dessa traditionella bränslen kan industri- och biomassarester och avfall också använda kol- och jordbruksrester för att mata ugnarna.
Miljöpåverkan
Cementfabriker förorenar miljön och ansvarar för relevant miljöpåverkan.
Och även om tillverkningsprocessen för detta material inte direkt producerar fast avfall, eftersom askan från förbränning av bränslen i den roterande ugnen normalt ingår i själva klinkern, finns det en hög utsläpp av gasformiga föroreningar och partikelformigt material.
De viktigaste effekterna orsakas således av utsläpp av förorenande gaser från denna förbränning. Ett exempel är den höga utsläppen av koldioxid (CO2), en av de viktigaste gaserna som obalanserar växthuseffekten.
Under ledning av World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) beställde Cement Sustainable Initiative (CSI - Cement Sustainability Initiative ) ett omfattande forskningsprogram om cementindustrins inverkan på över hela världen och arbetade för att utveckla en handlingsplan för att hitta sätt att förbättra hållbarheten i cementproduktionen.
Cementföretag ansvarar för cirka 5% av det globala utsläppet av koldioxid (CO2), från en antropisk källa, som årligen släpps ut i atmosfären. Det uppskattas att vid produktionen av ett ton klinker produceras ett ton koldioxid, vilket i stor utsträckning bidrar till ökningen av växthuseffekten, enligt en studie.
Vid cementtillverkningsprocessen kan också svaveloxid, kväveoxid, kolmonoxid och blyföreningar frigöras, som alla är föroreningar.
Dessutom, under det första steget av råvaruutvinning, kan fysiska påverkningar också uppstå, såsom jordskred i kalkbrott och erosioner på grund av vibrationer som produceras på marken. Och utvinning av lera i floder kan orsaka fördjupning av dessa vattendrag, minska mängden vatten i bäddarna och störa livsmiljöerna där, vilket minskar den biologiska mångfalden i flera regioner.
Alternativ för att minska påverkan
Prognosen är att cementproduktionen kommer att fortsätta växa under de kommande åren, vilket följaktligen skulle öka de totala koldioxidutsläppen i världen. För att undvika denna situation är det nödvändigt att produktionsprocessen genomgår förändringar, eftersom efterfrågan på cement sannolikt inte kommer att minska.
CSI-handlingsplanen, som nämns ovan, listar några alternativ för att göra hållbarhet i cementproduktion livskraftig:
- Ändring av tillverkningsanläggningar för att fånga upp det utsläppta kolet;
- Använd endast den torra vägen i produktionsprocessen, vilket kräver mindre matning från ugnen.
- Återanvändning av industri- och jordbruksavfall för att mata ugnen istället för att använda fossila bränslen (samförädling);
- Delvis ersättning, i konstruktioner, av cement med andra material;
- Förändring av cementformuleringen så att dess produktion frigör mindre koldioxid.
Dessa attityder måste tas av producenterna av materialet. Valet av cementmodeller som baseras på dessa metoder och trycket på myndigheter och företag att reglera hållbar lagstiftning för sektorn är metoder för att försöka ändra den nuvarande riktningen. Cement, som redan nämnts, är väsentligt för "byggandet" av det samhälle vi känner idag. Därför får vi inte demonisera det, utan leta efter stora alternativ så att dess effekter minskas och mer hållbara alternativ kan utvecklas.
