Lapszámok

2021. február XXIX. évfolyam I. szám

Az 5C fogalma - Karbonátosodás

CEMBUREAU – Building carbon neutrality in Europe c. kiadvány „(Re)carbonation” c. fejezet

Egy természetes folyamat

A betonban vagy habarcsban használt hidratált cement az élettartama során a szén-dioxidot természetes úton abszorbálja, ami a karbonátosodás folyamataként ismert, ekképpen szenet távolít el a légkörből. Ez a folyamat tartósan megköti a szén-dioxidot, így hosszú távú, stabil tárolást biztosít a szén-dioxid számára. A folyamat a pórusszerkezet sűrűségének növelésével akár a beton szilárdságát is fokozhatja. Egy építmény az élettartama során az ahhoz felhasznált cement előállításakor keletkezett szén-dioxid mennyiségének akár a 25%-át is abszorbeálhatja.

Az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) elismeri a szén eltávolítási módozatának a karbonátosodás jelenségét, habár az egyes országok jelenleg nem tekintik bevett módszernek az üvegházhatású gázok eltávolítására. A legutóbbi tanulmányok kimutatták, hogy az általa abszorbeált szén-dioxid-mennyiség tekintetében lehetséges konzisztens számításokat végezni az épületegyüttesre mint egészre kiterjedően. A cementipar jelenleg egy világviszonylatban használható optimális módszertan kidolgozásán fáradozik. Ez lehetővé tenné egy ország számára, hogy számításba vegye a beton karbonátosodásából származó szén-dioxid-leválasztást.

Tervezés a tartós tárolás érdekében

A beton az épített környezetben biztosítja a tartós szénmegkötés lehetőségét. A levegőnek kitett betonfelületek karbonátosodás általi szén-dioxid-felvétele egy természetes folyamat. A vasbetont úgy tervezték, hogy az építmény élettartama alatt lassan történjen meg a karbonátosodás (annak érdekében, hogy elkerüljék a betonacél korrózióját), a lebontás és zúzás után viszont intenzívebb ütemben játszódjon le a folyamat. Mindamellett az építményelemek újrahasznosításának innovatív fejlesztésével, valamint fejlettebb kezelési módszerek által tovább növelhető az építési és bontási hulladék karbonátosodásának mértéke.

„Fastcarb” projekt

Az újrahasznosított beton aggregátum gyorsított karbonátosodása (www.fastcarb.fr) egy 21 tagot számláló, gazdasági társaságokból és kutatóintézetekből álló együttműködési projekt, amely célja, hogy:

  • optimalizálja a felgyorsult karbonátosodást laboratóriumi körülmények között, annak érdekében, hogy megvalósítsák azt a módszert, mely megfizethető áron ipari méretűvé növelhető;
  • és hogy megmutassa, a folyamat alkalmazható ipari környezetben (különösen egy cementgyárban történő kísérleti teszt keretében).

Miként segíthet a szabályozás?

Miután az IPCC felismerte a karbonátosodás jelenségét mint széneltávolítási módszert, az országoknak alkalmazniuk kellene egy világviszonylatban használható optimális módszertant, mellyel elszámolható a szén-dioxid-eltávolítás, és ezáltal kiszámítható az összes cementtermelés átlagos nettó emissziója.

Fejlesztések az úttörő technológiák terén

Ismerkedjen meg további kutatási projektekkel és technológiai demonstrációkkal a lehetséges úttörő fejlesztések közül: ECRA projekt: Az ECRA CCS projektje (CCS: carbon capture and storage – szén-dioxid-leválasztás és -tárolás) az „oxy - fuel” technológiát szándékozik bemutatni, ami a levegő helyett tiszta oxigént használ a véggáz újrakeringtetése során, így biztosítva a magas szén-dioxid-koncentrációjú füstgázt, ami ezt követően leválasztható a két kísérleti üzemben, az ausztriai Retzneiben és az olaszországi Colleferroban. https://ecra-online.org/research/ccs/

Norcem CCS projekt: a Norcem Brevik CCS projektje tüzelést követő technológiát használva a füstgáztisztítást alkalmazza, a szén-dioxid végső leválasztása által. Nemrég a projekt a norvég állam pénzügyi támogatását is elnyerte. www.norcem.no/en/carbon_capture

CLEANKER projekt: a kálcium-looping eljárás (CaL) fejlesztésétől várja az előrelépést a szén-dioxid-megkötés terén. A projekt fő tevékenysége a Varnasca városában (Olaszország) a Buzzi Unicerm által üzemeltetett cementgyárban működő CaL technológiát bemutató modell. A szén-dioxidot a füstgáz egy részéből leválasztják, ami ezután elszállítható egy tárolóhelyre vagy újrahasználható. www.cleanker.eu/home-page-it

Leilac projekt: a cementipar szövetkezik a mésziparral, hogy a „Direct Separation” technológia fejlesztésére fókuszáljanak. Arra összpontosítanak, hogy a hagyományos kalcináló berendezések folyamatait újratervezzék, úgy, hogy előmelegíthessék a feldolgozandó anyagot, és ennélfogva szétválasztódnának az eljárás emissziós gázai, ami így lehetővé tenné a tiszta szén-dioxid leválasztását. https://www.project-leilac.eu

CEMCAP projekt: a Horizon 2020 támogatásával valósul meg. Elsődleges célja, hogy az európai cementipar számára előkészítse a terepet a szén-dioxid-leválasztás nagy mértékű, ipari szintű alkalmazására. A projekt középpontjában az „oxyfuel” és a tüzelés utáni leválasztás bemutatása áll. Továbbá az „oxyfuel” technológiájú cementgyárhoz szánt klinkerhűtő tervezésére és beépítésére is sor kerül. www.sintef.no/projectweb/cemcap

Az új típusú cementek fejlesztése területén a fontosabb, folyamatban lévő projektek közé tartoznak:

  • Solid life: új nem-hidraulikus kötőanyag fejlesztése
  • Aether: kevesebb mészkővel, alacsonyabb hőmérsékleten, kevesebb energia felhasználásával cementelőállítás fejlesztése
  • Celitement: innovatív cementgyártási eljárás fejlesztése
  • Eco Binder: új, alacsony szén-dioxid-tartalmú kötőanyagokon alapuló szigetelő betonrendszerek fejlesztése.

(fotók: DDC, Lafarge)