lovesouthernsocial.com

Cimentul este fundamental pentru societatea contemporană, dar care sunt impacturile sale asupra mediului și cum este posibil să le reducă?

Cimentul poate fi considerat o resursă care a revoluționat istoria ingineriei și modul în care orașele au început să se dezvolte. Reședințe, piețe, clădiri, stadioane și practic orice tip de construcție se bazează pe această substanță ca unul dintre materialele lor de bază. Dar v-ați întrebat vreodată cum funcționează procesul de producție a cimentului și cum să reduceți impactul acestuia?

Fabricarea cimentului nu este simplă și necesită multă energie și mecanisme diferite. Folosit ca liant, principalele materii prime prezente în compoziția sa sunt calcarul și argila. Ambele găsite, încă în exces, și extrase din natură.

Astfel, se poate considera că siturile destinate producerii acestuia sunt constituite din două activități majore: exploatarea calcarului și fabricarea cimentului. Instalațiile fabricii sunt de obicei aproape de locurile de extracție a calcarului pentru a facilita transportul materiei prime grele către zona industrială.

Activitatea de exploatare a rocii de calcar se desfășoară în cariere mari mecanizate în cariera deschisă. Și, după ce au fost extrase, rocile sunt dezasamblate și reduse cu explozivi pentru a avea o dimensiune adecvată a particulelor.

Etape de fabricație

Procesul tehnologic de producție a cimentului implementat în majoritatea industriilor braziliene este cunoscut sub denumirea de proces uscat și constă în principal din următorii pași:

1. Măcinarea și omogenizarea materiilor prime (obținerea făinii brute)
2. Clinkerizarea făinii brute în cuptoare rotative (producția de clincher) și răcirea ulterioară a clincherului
3. Măcinarea clincherului și adăugarea de gips pentru obținerea cimentului
4. Ambalarea și expedierea produsului final

În primul rând, materiile prime – calcar (94%), argilă (4%) și cantități mai mici de oxizi de fier și aluminiu (2%) – sunt măcinate și amestecate până se obține o pulbere fină (făină brută). Acest material este apoi introdus într-un cuptor rotativ unde este încălzit la o temperatură de 1500 °C, înainte de a fi răcit brusc de explozii de aer. Așa se produce clincherul, materialul de bază necesar pentru fabricarea cimentului. Materialul obtinut (clincherul) este amestecat cu gipsul (gipsul) si alte adaosuri (cum ar fi calcarul, puzolana sau zgura) dand nastere la diferite tipuri de ciment care in final sunt ambalate in saci pentru a putea fi comercializate.

Acest proces necesită un consum mare de energie, fie sub formă de energie termică (căldură), prin combustibili utilizați la încălzirea cuptoarelor rotative pentru producerea clincherului, fie sub formă de energie electrică, consumată pe tot parcursul procesului industrial pentru deplasarea mașinilor. , întoarce cuptoare rotative și mori. Cea mai mare parte a acestui consum este însă legată de utilizarea energiei termice în timpul arderii combustibililor.

Combustibilii care alimentează cuptoarele provin, în majoritatea cazurilor, din surse neregenerabile, precum petrolul și cărbunele. Dintre combustibilii cei mai folosiți se remarcă unii solizi, precum cocsul de petrol și benzina, iar alții gazoși, precum gazul natural și alți derivați ai cărbunelui.

Cocsul de petrol este principala sursă de energie în industria cimentului, fiind principalul combustibil utilizat în cuptorul rotativ de clincher. Este un material granular negru și strălucitor format în principal din carbon (90 până la 95%), dar are de obicei și un conținut expresiv de sulf (aproximativ 5%). Motivul pentru care acest combustibil este folosit foarte mult se datorează puterii sale calorice ridicate asociate cu costul scăzut de achiziție.

Pe lângă acești combustibili tradiționali, reziduuri industriale și de biomasă și deșeuri, cărbunele și reziduurile agricole pot fi, de asemenea, utilizate pentru alimentarea cuptoarelor.

Impactul asupra mediului

Fabricile de ciment ajung să polueze mediul și sunt responsabile pentru impacturile relevante asupra mediului.

Și, deși procesul de fabricație al acestui material nu produce direct deșeuri solide, deoarece cenușa de la arderea combustibililor în cuptorul rotativ este în mod normal încorporată în clincherul propriu-zis, există o emisie mare de poluanți gazoși și de material în particule.

Astfel, principalele impacturi sunt cauzate de emisia de gaze poluante din aceasta ardere. Un exemplu este emisia mare de dioxid de carbon (CO2), unul dintre principalele gaze care dezechilibrează efectul de seră.

Sub îndrumarea lui Consiliul Mondial de Afaceri pentru Dezvoltare Durabilă (WBCSD - Consiliul Mondial de Afaceri pentru Dezvoltare Durabilă), the Ciment Sustainable Initiative (CSI - Cement Sustainability Initiative) a comandat un program amplu de cercetare privind impactul industriei cimentului la nivel mondial și a lucrat la dezvoltarea unui plan de acțiune pentru a găsi modalități de îmbunătățire a durabilității producției de ciment.

Fabricile de ciment sunt responsabile pentru aproximativ 5% din emisia globală de dioxid de carbon (CO2), dintr-o sursă antropică, eliberată anual în atmosferă. Se estimează că, în producția unei tone de clincher, se produce o tonă de CO2, contribuind în mare parte la creșterea efectului de seră, potrivit unui studiu.

În procesul de fabricare a cimentului, pot fi eliberați și oxid de sulf, oxid de azot, monoxid de carbon și compuși de plumb, toți poluanți.

În plus, în prima etapă de extracție a materiilor prime pot apărea și impacturi fizice, precum alunecări de teren în cariere de calcar și eroziune datorată vibrațiilor produse în sol. Iar extracția argilei din râuri poate adânci aceste cursuri de apă, reducând cantitatea de apă din albii și perturbând habitatele existente, ceea ce reduce biodiversitatea mai multor regiuni.

Alternative pentru reducerea impactului

Prognoza este că producția de ciment va continua să crească în următorii ani, ceea ce ar duce în consecință la creșterea emisiilor totale de CO2 în lume. Pentru a evita acest scenariu, este necesar ca procesul de producție să sufere modificări, deoarece cererea de ciment cu greu va scădea.

Planul de acțiune al CSI, menționat mai sus, enumeră câteva opțiuni pentru a permite sustenabilitatea producției de ciment:

• Modificarea instalațiilor industriale, în vederea captării carbonului emis;
• Utilizați numai modul uscat în procesul de producție, necesitând mai puțină alimentare în cuptor;
• Reutilizarea deșeurilor industriale și agricole pentru alimentarea cuptorului, în loc de utilizarea combustibililor fosili (coprocesare);
• Înlocuirea parțială, în clădiri, a cimentului cu alte materiale;
• Modificarea formulării cimentului, astfel încât producția acestuia să elibereze mai puțin CO2.

Aceste atitudini ar trebui să fie luate de producătorii materialului. Alegerea modelelor de ciment pe baza acestor practici și presiunea asupra guvernului și companiilor pentru a reglementa o legislație durabilă pentru sector sunt metode de încercare de a schimba cursul actual. Cimentul, așa cum am menționat deja, este fundamental pentru „construcția” societății pe care o cunoaștem astăzi. Prin urmare, nu ar trebui să-l demonizăm, ci să căutăm alternative pe scară largă, astfel încât impactul său să fie redus și să se poată dezvolta alternative mai durabile.