Какая стройка обойдется без цемента? А ведь для его производства ежегодно используется тонны сырья и миллионы человеко-часов. Давайте в этой статье посмотрим влияние производства цемента на экологию планеты
Суть проблемы
В последние годы мировое производство цемента выросло очень быстро, и после ископаемых видов топлива и изменений в землепользовании он является третьим по величине источником антропогенных выбросов углекислого газа.
Необходимые данные для оценки выбросов от мирового производства цемента являются недостаточными, и было признано, что некоторые глобальные оценки значительно завышены.
Хочу вам показать, насколько большое разнообразие имеется в наборах данных, и как определяются приоритеты официальных данных и коэффициентов выбросов, включая оценки, представленные в РКИК ООН, плюс новые оценки для Китая и Индии, для представления нового анализа глобальных технологических выбросов от производства цемента.
Антропогенные выбросы углекислого газа в атмосферу происходят из трех основных источников:
1) окисление ископаемых видов топлива
2) обезлесение и другие изменения в землепользовании
3) разложение карбонатов.
Исторические данные
Цемент - крупнейший источник выбросов при разложении карбонатов - является связующим материалом, который используется с древних времен. Однако после Второй мировой войны производство цемента во всем мире быстро ускорилось, и в настоящее время общемировой объем производства эквивалентен более чем половине тонны цемента на человека в год
С 1950 года мировое производство цемента увеличилось более чем в 30 раз, а с 1990 года - почти в 4 раза, причем темпы роста намного превысили темпы роста мирового производства ископаемого топлива за последние 2 десятилетия.
С 1990 года этот рост был в значительной степени обусловлен быстрым развитием Китая, где производство цемента выросло почти в 12 раз, и 73% мирового роста производства цемента с 1990 года приходится на Китай. Существует два аспекта производства цемента, которые приводят к выбросам CO2.
Первая - это химическая реакция, связанная с производством основного компонента цемента, клинкера, поскольку карбонаты (в основном известняк, CaCO3) разлагаются на оксиды (в основном известь, CaO) и CO2 путем добавления тепла.
Стоихиометрия прямо указывает, сколько CO2 выделяется при определенном количестве произведенного CaO. По последним оценкам, эти так называемые "технологические" выбросы составляют около 5 % от общих антропогенных выбросов CO2 без учета изменений в землепользовании.
Вторым источником выбросов является сжигание ископаемого топлива для получения значительной энергии, необходимой для нагрева сырья до уровня более 1000 ◦C, и эти "энергетические" выбросы, включая выбросы от покупки электроэнергии, могут увеличиться на 60 % сверх технологических выбросов.
Таким образом, суммарные выбросы от цементной промышленности могут составлять до 8 % от общемировых выбросов CO2. Этот процесс (иногда называемый "промышленным" или "промышленным") и выбросы энергии чаще всего отражаются отдельно в глобальных кадастрах выбросов.
Настоящее время
Глобальный углеродный проект ежегодно публикует оценки глобальных выбросов CO2 от использования ископаемого топлива и производства цемента, и эти оценки используются мировым сообществом, занимающимся моделированием выбросов углерода, в рамках разработки глобального углеродного бюджета.
Поэтому важно, чтобы оценки выбросов были как можно более точными. Эта база данных о выбросах охватывает все выбросы CO2 в результате окисления (не только энергопотребления) ископаемого топлива, включая выбросы, которые происходят в ходе промышленных процессов и использования продуктов МГЭИК, поэтому включение выбросов цемента означает, что подавляющее большинство выбросов CO2 охвачено.
В этой статье я рассказала про технологические выбросы от производства цемента, а также планы на будущее обновление, пересмотр и развитие. В данном случае акцент на технологические выбросы обусловлен тем, что как прямые выбросы ископаемого топлива, так и выбросы электроэнергии уже учтены в других частях глобального углеродного бюджета.
Источник Яндекс.Коллекция
Исследования в 20 веке
Предыдущие оценки мировых выбросов цемента фактически предполагали, что почти весь цемент относится к обычному типу портландцемента (OPC), в котором используется очень высокая доля клинкера и очень небольшое количество других ингредиентов, таких как гипс для контроля времени схватывания.
По крайней мере, в первой половине 20-го века — это предположение было вполне обоснованным, поскольку подавляющее большинство цемента производилось в промышленно развитых странах, которые следовали тщательно разработанным и испытанным стандартам в отношении прочности и других важных качеств.
Оценка глобальных технологических выбросов от цементного производства сопряжена с проблемами доступности данных и всегда требует обоснованных предположений.
Перспективы
В течение последних 3 десятилетий страны во всем мире все чаще производят цементы с более низким коэффициентом клинкера, и использование данных о производстве цемента с постоянными коэффициентами выбросов стало невозможным.
Представленная новая глобальная база данных о выбросах цемента усиливает зависимость от официальных и надежных источников данных и уменьшает зависимость от предположений по сравнению с предыдущими усилиями.
Предполагается, что база данных будет использоваться в глобальном углеродном бюджете и ежегодно обновляться как с обновлением данных, так и с методологическими усовершенствованиями.
По мере того, как все больше стран будут оценивать свои выбросы и представлять подробную информацию в РКИК ООН, будет появляться больше данных, заменяющих предположения при создании этого набора данных.
По-прежнему требуется работа по совершенствованию оценок выбросов цемента как из Китая, так и из Индии, в частности, поскольку они являются двумя крупнейшими в мире производителями цемента, а официальные оценки выбросов отсутствуют.
Так что дорогие читатели, строительство — это не только дома и архитектура, но и влияние на экологию. Ну а в следующих статьях мы продолжим тему строительства. Пишите в комментариях, как вы относитесь к экологии нашей планеты, и что, по вашему мнению нужно для того, чтобы уменьшить вред от строительства.