Виробництво цементу — одне з головних джерел парникових газів. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили новий метод виробництва цементу, який дозволить знизити до мінімуму викиди вуглекислого газу при цьому процесі, не впливаючи на якість матеріалу.
Цемент — один з найпопулярніших будівельних матеріалів у світі, а на його виробництво припадає велика частка виробничих викидів вуглекислого газу — близько 8% від глобальних викидів. Сьогодні на кожен кілограм виробленого цементу припадає близько одного кілограма CO2. До 2060 року число новобудов має подвоїтися, стверджують вчені з MIT в статті, опублікованій в журналі PNAS. Нова технологія зводить нанівець емісію вуглекислого газу та генерує в процесі корисні побічні продукти.
Наприклад, звичайний портландцемент, найбільш поширений в будівництві вид, отримують з подрібненого вапняку, обпаленого разом з піском та глиною, нагріваючи до температури 1450°C. В результаті вуглекислий газ виділяється не тільки в ході нагрівання матеріалів, але й з самого вапняку. Нова технологія повністю або майже повністю усуває викиди з обох джерел.
Запропонований дослідниками метод полягає у відмові від нагрівання вапняку — замість цього використовується електроліз. Тепер в процесі залучений електролізер, який розщеплює молекули води на кисень та водень. Один електрод розчиняє в кислоті подрібнений в порошок вапняк, виділяючи чистий CO2, а інший допомагає осаджувати гідроксид кальцію, або вапно. Потім з вапна отримують силікат кальцію.
В основних хімічних реакціях, які використовуються в новому процесі кислота та основа утворюються на позитивному та негативному електродах. Варіант цього процесу може бути використаний для перетворення карбонату кальцію (CaCO3) в гідроксид кальцію (Ca(OH)2), який потім може бути використаний для виробництва портландцементу без будь-яких викидів парникових газів.
Діоксид вуглецю у вигляді чистого концентрованого потоку легко відділяється та вловлюється для подальшого виробництва таких цінних продуктів, як рідке паливо. Також його можна використовувати в регенерації масел в нафтовій промисловості або для приготування газованих напоїв або сухого льоду. Головне, що він не надходить у навколишнє середовище.
Дослідники визнають, що в ході цього процесу виділяється вуглекислий газ, однак він може бути легко захоплений і не завдасть шкоди навколишньому середовищу. Розрахунки показали, що водень та кисень, які також виділяються в процесі, можна рекомбінувати, наприклад, в паливному елементі, або спалити, щоб отримати енергію, якої частково вистачить на проведення цієї реакції. В результаті не залишиться нічого зайвого, крім водяної пари.
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!