После десяти лет работы исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) успешно разработали метод производства цемента, который выделяет на 98% меньше углекислого газа, чем традиционные методы.
Ученые разработали реакцию разложения известняка – ключевого сырья в производстве цемента – для получения оксида кальция, также известного как известь, без выделения углекислого газа в процессе. Этот метод называется ZeroCAL, сокращенно от «нулевая углеродистая известь».
Как работает ZeroCAL?
Вместо традиционного использования ископаемого топлива для нагрева известняка новая технология начинает процесс с растворения исходного материала осадочных пород в водном растворе, содержащем обычные промышленные кислоты. Затем используется мембранная нанофильтрация для отделения кальция, и, наконец, в результате электрохимического процесса высвобождается гидроксид кальция для использования в производстве цемента и извести.
Ученые говорят, что это решает проблему выбросов углерода в результате разложения известняка, обеспечивая при этом чистый водород и кислород для обогрева цементных печей. Во-вторых, этот подход позволяет проводить декарбонизацию на месте с использованием существующих печей и известнякового сырья без необходимости строительства отдельных объектов по улавливанию и хранению углерода.
Хотя технология ZeroCAL, безусловно, впечатляет, сам процесс еще не идеален. Он потребляет больше энергии, чем традиционные методы, и при этом потребляет много воды. Тем не менее, проводятся исследования, направленные на упрощение операций и более эффективное использование кислотных и щелочных побочных продуктов, образующихся при электролизе. В конечном итоге цемент ZeroCAL может стать ценной альтернативой традиционному цементу.
Исследовательская группа, сотрудничающая с Ultratech Cement, крупнейшим производителем цемента в Индии, в настоящее время строит демонстрационный завод, который будет использовать процесс ZeroCAL для производства нескольких тонн извести в день. Однако основными проблемами в этом проекте являются стоимость и потребление энергии.
Статья о проекте была опубликована в журнале Американского химического общества Sustainable Chemistry and Engineering.
фотоматериал: newatlas.com
