ZeroCAL: новый метод производства цемента почти без выбросов углекислого газа

Автор: Елена
18.10.2024, 13:10

После десяти лет работы исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) успешно разработали способ производства цемента с выбросами углекислого газа на 98% меньше, чем при традиционных методах.

Ученые разработали реакцию разложения известняка, ключевого сырья для производства цемента, для получения оксида кальция, также известного как известь, без выделения углекислого газа в процессе. Этот метод был назван ZeroCAL, сокращенно от «zero carbon lime».

Как работает ZeroCAL?

Вместо обычного нагрева известняка с использованием ископаемого топлива, в новой технологии процесс начинается с растворения исходного осадочного горного сырья в водном растворе, содержащем обычную промышленную кислоту. Затем кальций отделяется с помощью мембранной нанофильтрации, и наконец, в электрохимическом процессе выделяется гидроксид кальция, который используется для производства цемента и извести.

Как отмечают ученые, это решает проблему выбросов углерода, возникающих в результате разложения известняка, при этом обеспечивая чистый водород и кислород для нагрева цементной печи. Во-вторых, метод позволяет проводить декарбонизацию на месте, используя существующие печи и известняковое сырье без необходимости строительства отдельных установок для улавливания и хранения углерода.

Хотя технология ZeroCAL действительно впечатляет, процесс еще не идеален. Он потребляет больше энергии, чем традиционные методы, и по-прежнему использует много воды. Тем не менее, ведутся исследования по упрощению операций и лучшему использованию побочных продуктов кислоты и основания, полученных электролитическим путем. В конечном итоге цемент ZeroCAL сможет стать достойной альтернативой традиционному цементу.

Исследовательская группа в сотрудничестве с крупнейшим производителем цемента в Индии Ultratech Cement в настоящее время строит демонстрационный завод, который будет производить несколько тонн извести в день с использованием процесса ZeroCAL. Однако, основными проблемами этого начинания являются стоимость и энергозатраты.

Статья о проекте была опубликована в журнале Американского химического общества Sustainable Chemistry and Engineering.

Фотоматериал: newatlas.com