روش مرسوم در جهان برای تولید سیمان، کلسینه کردن سنگ آهک است. سنگ آهک در معرض حرارت نزدیک به ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد به ترتیب زیر کلسینه میشود:
CaCO₃ → CaO + CO₂
حدود ۱۰ درصد CO₂ کره زمین توسط کارخانههای سیمان منتشر میشود. خروجی دودکش کارخانههای سیمان نیز عمدتاً شامل CO₂ و N₂ بسیار داغ است. CO₂ عامل اصلی گرمایش زمین و خسارتهای بسیار سنگین ناشی از آن به محیط زیست خشکی و اقیانوسهاست.
فیتوپلانکتونها در ناحیه نورانی اقیانوس زندگی میکنند؛ جایی که امکان فتوسنتز وجود دارد. در طول فتوسنتز، دیاکسید کربن را جذب کرده و اکسیژن آزاد میکنند. اگر تابش خورشیدی خیلی زیاد باشد، فیتوپلانکتونها قربانی تخریب نوری میشوند. از بین رفتن این ریزموجودات اقیانوسها تاکنون منجر به کاهش حدود ۴۰ درصد تولید اکسیژن در کره زمین شده است و ادامه این روند یکی از بزرگترین خطراتی است که ادامه حیات آیندگان در کره زمین را تهدید میکند.
با توجه به مراتب فوق، تنها چاره بشر کاهش تولید CO₂ است و هیچ راه گریزی وجود ندارد؛ بنابراین باید به هر طریق ممکن از انتشار CO₂ در جو کره زمین جلوگیری شود.
در جهان ذخایر عظیم گچ وجود دارد که میتواند نیاز بشر برای تولید سیمان و اسید سولفوریک را تأمین کند. آمریکا، چین، ایران و ترکیه بیشترین ذخایر گچ جهان را دارند. ذخایر گچ ایران از خلوص بالایی برخوردارند و تعدادی از معادن گچ نیز در حاشیه دریا قرار دارند.
ماده اولیه سیمان CaO است. فرمول سنگ آهک CaCO₃ و فرمول سنگ گچ CaSO₄ است که با گرما دادن، CaO از آنها جدا میشود؛ بنابراین هر دو ماده میتوانند بهعنوان ماده اولیه تولید سیمان مورد استفاده قرار گیرند. تفاوت گرما دادن به این دو سنگ و واکنش آنها به ترتیب زیر است:
CaCO₃ → CaO + CO₂
CaSO₄ → CaO + SO₂
در واکنش بعدی، SO₂ به H₂SO₄، یعنی اسید سولفوریک، تبدیل میشود.
همانگونه که در دو فرمول تبدیل محصول مشاهده میشود، تبدیل گچ به سیمان هیچگونه CO₂ منتشر نمیکند، …