Цемент – самый популярный строительный материал в мире. Неудивительно, что его масштабное производство оказывает влияние на экологию. В первую очередь, это связано с выбросами углекислого газа. Но ученые из Массачусетского технологического института уверяют, что этот побочный фактор скоро останется в прошлом. Поспособствует этому их последняя технология, которая поможет сделать производственный процесс экологически чистым.
Самый распространенный тип цемента называется портландцемент. Изготавливается он путем смешивания измельченного известняка с песком и глиной. Полученная масса разогревается до температуры в 1450 ° C, и превращается в знакомый каждому строителю продукт.
Во время данного процесса в атмосферу выбрасывается гигантское количество углекислого газа, причем дело здесь не только в высокой температуре: газ выбрасывается и самим материалом. Так, по подсчетам ученых на каждый килограмм произведенного цемента, в атмосферу выбрасывается килограмм CO2. Это около 8% от глобальных выбросов углекислого газа.
Есть версия, что большая часть выделяемого бетоном CO2 впоследствии им же и поглощается. Не смотря на это, сделать производственный процесс экологичнее лишним не будет. Ученые долго экспериментировали с соотношением ингредиентов, разработкой новых смесей и заменой цемента на другие композитные связующие.
Но все эти идеи быстро зашли в тупик, ведь строительные компании привыкли использовать конкретный тип смеси, а потому могут не захотеть отказываться от привычного материала. В итоге, исследователи сосредоточились на совершенствовании производства, чтобы сделать прежний цемент более «зеленым».
Вместо того, чтобы нагревать измельченный известняк, ученые предложили использовать электролизер – устройство, расщепляющее воду на кислород и водород. В итоге на одном электроде образуется кислота, а на другом – основание. Известняк растворяется в кислоте, и затем смешивается с гидроксидом кальция.
Новая технология не позволяет избавиться от выделения углекислого газа совсем, но это и не нужно: ученые предлагают повторно смешивать его с кислородом, и использовать для питания установки.
Ноу-хау уже было протестировано в лабораторных условиях. Задействованные в работе ученые уверяют, что технология легко масштабируема, так что скоро именно этот способ производства цемента может стать основным.
Исследование было опубликовано в журнале PNAS.