Alternativ cement med lavt CO2-fodaftryk udviklet

Forskere ved Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) i Tyskland og det brasilianske universitet i Pará har udviklet et klimavenligt alternativ til konventionel cement. Kuldioxid (CO ₂ ) emissioner kan reduceres under produktionen med op til to tredjedele, når et tidligere ubrugt overbelastning fra bauxitminedrift bruges som råmateriale. Alternativet viste sig at være lige så stabilt som den traditionelle Portland-cement. Resultaterne blev offentliggjort i Bæredygtige materialer og teknologier .

Huse, fabrikker, trapper, broer, dæmninger - ingen af ​​disse strukturer kan bygges uden cement. Ifølge skøn, næsten 6 milliarder tons cement blev produceret på verdensplan i 2020. Cement er ikke kun et vigtigt byggemateriale, den er også ansvarlig for omkring otte procent af menneskeskabt CO ₂ emissioner. "Portland cement er traditionelt fremstillet ved hjælp af forskellige råmaterialer, herunder kalksten, som brændes til såkaldte klinker, " forklarer professor Herbert Pöllmann fra MLU's Institut for Geovidenskab og Geografi. "I processen, calciumcarbonatet omdannes til calciumoxid, frigivelse af store mængder kuldioxid." Siden CO ₂ er en drivhusgas, forskere har ledt efter alternativer til Portland cement i flere år.

En lovende løsning er calciumsulfoaluminatcement, hvor en stor del af kalkstenen er erstattet af bauxit. Imidlertid, bauxit er en eftertragtet råvare i aluminiumsproduktion og fås ikke i ubegrænsede mængder. Sammen med brasilianske mineraloger, MLU-teamet har nu fundet et alternativ til alternativet, så at sige:De bruger ikke ren bauxit, men derimod en overbelastning:Belterra-ler. "Dette lerlag kan være op til 30 meter tykt og dækker bauxitaflejringerne i de tropiske områder af jorden, for eksempel i Amazonas-bassinet, " forklarer Pöllmann. "Den indeholder nok mineraler med et aluminiumindhold til at sikre cement af god kvalitet. Det er også tilgængeligt i store mængder og kan behandles uden yderligere behandling." En anden fordel:Belterra-leret skal alligevel fjernes, så det skal ikke kun udvindes til cementproduktion.

Selvom cement ikke kan fremstilles helt uden calciumcarbonat, mindst 50 til 60 procent af kalkstenen kan erstattes af Belterra ler. Processen har en anden miljørelevant fordel:forbrændingsprocessen kræver kun 1, 250 grader Celsius (2282 ° Fahrenheit) - 200 grader (392 ° Fahrenheit) mindre end for Portland cement. "Vores metode frigiver ikke kun mindre CO ₂ under den kemiske omdannelse, men også ved opvarmning af roterovne", siger Pöllmann. Ved at koble disse effekter, CO ₂ emissioner kan reduceres med op til to tredjedele under cementproduktion.

I omfattende laboratorietests, mineralogerne var i stand til at bevise, at deres alternative cement opfylder alle kvalitetskravene til traditionel Portland-cement. Yderligere forskningsprojekter skal nu undersøge, om der også findes overbelastningskilder i Tyskland, der er egnede til cementproduktion. "Råmaterialer indeholdende lermineraler med et lavere indhold af aluminium kan især bruges i byggeprojekter, hvor beton af lavere kvalitet er tilstrækkelig, "forklarer Pöllmann." Der er stadig et stort potentiale her for yderligere at reducere kuldioxidemissioner. "