سیمان کربن خوار

پژوهشگران سیمان جدیدی تولید کرده اند که با جذب گسترده گاز کربنیک, تاثیرات گرمایش جهانی را کاهش می دهد

پژوهشگران سیمان جدیدی تولید کرده‌اند که با جذب گسترده گاز کربنیک، تاثیرات گرمایش جهانی را کاهش می‌دهد

به لطف نوآوری مهندسان بریتانیایی, سیمان که هم‌اکنون یکی از متهمان اصلی گرمایش کره خاکی در اثر آزادسازی دی‌اکسید کربن به شمار می‌رود، می‌تواند به ابزاری برای پاک‌سازی جو زمین از گاز‌های گلخانه‌ای تبدیل شود.

به گفته نیکلاس ولاسوپولوس؛ مدیر گروه پژوهشگران نواسم در لندن، این فرمولاسیون جدید و سازگار با محیط‌زیست که با حمایت و پشتیبانی قابل‌توجه صنایع و دوستداران محیط‌زیست روبه‌رو شده؛ بدین معناست که صنایع سیمان می‌توانند از تولیدکننده اصلی به تصفیه‌کننده اصلی گاز دی‌اکسید کربن تبدیل شوند.

● سهم ۵ درصدی در گرمایش جهانی

سالانه دو میلیارد تن سیمان در جهان تولید می‌شود که به‌تنهایی عامل آزاد شدن ۵ درصد گاز دی‌اکسیدکربن در جهان است و به‌تنهایی از سهم تمام صنایع هواپیمایی بیشتر است. علاوه بر آن، میزان تولید و مصرف سیمان در حال افزایش روزافزون است، به طوری که بر اساس پیش‌بینی بانک فرانسوی کردیت اگریکول، نیاز به سیمان در سال ۲۰۲۰ در مقایسه با امروز افزایش پنجاه درصدی را تجربه خواهد کرد.

سیمان معمولی که سیمان پرتلند نیز نامیده می‌شود، از گرما دادن سنگ آهک تا حدود ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد ساخته می‌شود. تولید سیمان به این روش به گرمای بسیار زیادی نیاز دارد. پخت مواد اولیه‌ای مانند سنگ آهک نیازمند انرژی فوق‌العاده زیاد برای گرم‌کردن کوره‌ها است بنابراین سوخت زیادی باید در کوره‌ها مصرف شود و همین منجر به آزادسازی حجم وسیعی از گاز دی‌اکسید کربن در جو می‌شود. تا کنون هیچ‌کس برای حل این مشکل پایه‌ای در مقیاس صنعتی راه‌حلی ارایه نکرده است.

عمل‌آوری اجزای سیمان پرتلند به ازای هر تن سیمان تولیدی، ۰.۸ تن گاز دی‌اکسیدکربن آزاد می‌کند؛ البته هنگامی‌که برای استفاده در ساختمان با آب مخلوط می‌شود، هر تن سیمان تا سقف ۰.۴ تن گاز دی‌اکسیدکربن را به خود جذب می‌کند، ولی هنوز ۰.۴ تن از گازکربنیک تولیدی در هوا باقی می‌ماند. بدین ترتیب، موازنه گازکربنیک تولیدی مثبت است.

● موازنه منفی

سیمان نواسم که البته هنوز به تایید و ثبت نهایی نرسیده است، از سیلیکات منیزیم ساخته می‌شود که در مرحله گرمایش گازکربنیک آزاد نمی‌کند. فرآیند تولید آن نیز به دمای کمتری، در حدود ۶۵۰ درجه سانتی‌گراد نیاز دارد که این به آزادسازی حدود نیم تن گاز دی‌اکسیدکربن به ازای تولید هر تن از این نوع سیمان منجر می‌شود.

ولی سیمان نواسم هنگام سخت شدن دی‌اکسید کربن بسیار بیشتری، تقریبا ۱.۱ تن به ازای هر یک تن سیمان به خود جذب می‌کند؛ در نتیجه دی‌اکسید کربن آزاد شده نه تنها منفی است، که حدود ۰.۶ تن نیز از دی‌اکسید کربن موجود در جو را به‌ازای هر تن سیمان کاهش می‌دهد.

در کنفرانسی که توسط ولاسوپولوس و همکارانش در کالج سلطنتی لندن ترتیب داده شده بود، سیمان جدید توانست علاقه شرکت‌های عمرانی بزرگی مانند معادن ریوتینتو، WSP GROUP، Laing O`Rouke و نیز سرمایه‌گذارانی چون CARBON TRUST را به خود جلب کند.

این شرکت به تازگی پروژه ۱.۵ میلیون پوندی ساخت یک واحد آزمایشی را با حمایت هیئت استراتژی‌های فناوری وابسته به دولت شروع کرده‌است. اگر همه چیز به خوبی پیش رود، محصولات نواسم طی پنج سال به بازار عرضه می‌شوند.

جاناتان اسکس، مهندس عمران در شرکت مشاوره منطقه‌ای ساختمان که مسوولیت واحد محیط‌زیست سازمان مهندسان عمران را نیز بر عهده دارد، با استقبال از ایده تصفیه کربن سیمان توسط نواسم گفت: « قانون آب و هوا ما را موظف به کاهش انتشار دی‌اکسید کربن کرده است و همه قسمت‌ها باید سهم خود را ادا کنند. صنایع عمرانی باید مسوولیت بیشتری در قبال نقش خود در محیط‌زیست داشته باشند.»

اسکس همچنین می‌افزاید اگر نواکم بتواند سیمان خود را با قیمت رقابتی عرضه کند، قدم بعدی باید استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر برای گرم‌کردن کوره‌های تولید سیمان باشد تا مقادیر بیشتری از آلاینده‌های صنایع سیمان کاهش یابد.

نواسم ادعا می‌کند محصول آنها می‌تواند در طول عمر خود، به ازای هر تن سیمان تولیدی حدود ۰.۶ تن دی‌اکسید کربن را جذب کند. ریچل ناتر، رییس بخش طرح‌های صنعتی نوین از کربن‌تراست می‌گوید: «سیمان جدید از این منظر طرح جذابی است ولی چالش اصلی اینجاست که زنجیره تامین مواد اولیه آن چگونه است؟ شما باید با چه کسی شریک شوید تا محصولتان را به بازار عرضه کند؟ و سوال چند میلیون دلاری این است که کاربردهای آن چیست؟ اگر قرار است در کاربردهای دکوری مانند کاشی کف از آن استفاده شود، ایده جذابی است؛ ولی اگر به عنوان مصالح ساختمانی با قابلیت تحمل بار از آن استفاده ‌کنید، شاهکار خواهد بود.»

● خوش‌بینی بی‌پایه و اساس؟

تلاش‌های قبلی برای سازگار کردن سیمان با محیط‌زیست که شامل اضافه کردن خاک بیشتر به ترکیب بتون و استفاده کمتر از سیمان بود، مشکل انتشار گازهای گلخانه‌ای در فرآیند تولید سیمان را رفع نمی‌کرد. در روش‌های دیگر، از مواد پلیمری در ترکیب بتون استفاده می‌شود، ولی هنوز هیچ‌یک نتوانسته‌اند تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر بازار داشته باشند.

علی‌رغم اینکه کارهای آزمایشگاهی زیادی روی انواع جدید سیمان انجام شده، اما سخنگوی انجمن سیمان بریتانیا نسبت به این محصول خوشبین نیست. وی می‌گوید: «حقیقت این است که در دسترس بودن و توزیع جهانی منابع طبیعی مورد نیاز، در کنار آزمایش‌های عملی گسترده جهت تایید این محصول، شانس زیادی برای این‌که محصول نواسم بتواند جایگزین واقعی سیمان در مصرف‌های گسترده عمرانی باشد، باقی نمی‌گذارد.»

ولاسوپولوس نیز چنین پاسخ می‌دهد: «سیلیکات منیزیم در تمام جهان به وفور یافت می‌شود و بنابر برخی گمانه‌زنی‌ها، بیش از ده میلیارد تن منابع شناخته‌شده آن در دسترس است. به‌علاوه، فرآیند تولید سیمان نواسم ماهیت شیمیایی دارد، یعنی می‌توان از بسیاری محصولات صنعتی جانبی که ترکیبات منیزیم دارند، استفاده کرد.» وی اطمینان دارد که این ماده به اندازه کافی برای استفاده در ساختمان‌ها استحکام دارد؛ ولی تصدیق کرد که به دست آوردن مجوزهای لازم برای استفاده ساختمانی از آن سال‌ها به طول خواهد انجامید.

گاردین، دسامبر ۲۰۰۸

مترجم: مجید جویا