Cercetatorii de la Universitatea Cambridge, din Marea Britanie, au dezvoltat o metoda prin care se poate produce ciment cu emisii foarte scazute de carbon, inovatie care poate fi decisiva in tranzitia catre net zero a industriei de constructii. Metoda, despre care specialistii spun ca este "un miracol absolut", foloseste cuptoarele cu arc electric utilizate pentru reciclarea otelului pentru a recicla, simultan, cimentul. Proiectul a fost dezvoltat sub denumirea Cement 2 Zero, si a fost initiat inca din anul 2018.

Betonul este al doilea cel mai folosit material de pe planeta, dupa apa, si este responsabil pentru aproximativ 7,5% din totalul emisiilor de CO₂ antropice. In acest moment, o modalitate scalabila si eficienta, din punct de vedere al costurilor, pentru reducerea emisiilor betonului in timp ce este indeplinita cererea globala, este una dintre cele mai mari provocari ale procesului de decarbonizare. 

Cercetatorii de la Cambridge au descoperit ca cimentul uzat este un inlocuitor eficient pentru fluxul de var, care este folosit in reciclarea otelului pentru a indeparta impuritatile si, in mod normal, acesta ajunge un produs rezidual cunoscut sub numele de zgura. Insa, prin inlocuirea varului cu ciment uzat, produsul final este ciment reciclat, care poate fi folosit pentru a produce beton nou, spun specialistii.

Mai mult decat atat, aceasta metoda de reciclare a cimentului nu aduce costuri suplimentare in fabricatia betonului sau a otelului, si reduce emisiile de carbon rezultate din productia ambelor materiale, datorita reducerii necesarului de var.

 

 

Teste recente realizate de Institutul de Procesare a Materialelor din Marea Britanie (Materials Processing Institute), partener in proiect, au aratat ca cimentul reciclat poate fi produs, la scara larga, intr-un cuptor cu arc electric. Eventual, aceasta metoda ar putea produce ciment cu emisii zero, daca cuptorul cu arc electric este alimentat cu energie regenerabila, mai spun cercetatorii.

"Am sustinut o serie de ateliere cu reprezentanti ai sectorului de constructii, pentru a identifica o metoda prin care sa reducem emisiile din acest domeniu. Multe idei foarte bune au iesit in urma acestor discutii, dar un lucru pe care acestia n-ar putea sau n-ar vrea sa-l ia in considerare ar fi o lume fara ciment", a spus profesorul Julian Allwood, de la Departamentul de Inginerie al Cambridge, cel care a condus cercetarea.

Betonul este fabricat din nisip, pietris, apa si ciment, care serveste ca liant. Desi reprezinta o proportie mica in fabricarea betonului, cimentul este responsabil pentru aproape 90% din emisiile de carbon ale acestuia. De-a lungul ultimelor decenii, oamenii de stiinta au incercat sa gaseasca inlocuitori pentru ciment, dar au descoperit ca doar aproximativ jumatate din cimentul utilizat la fabricarea betonului poate fi substituit cu alternative, dar si acestea trebuie activate chimic de cimentul ramas, pentru a se intari.

"Este, de asemenea, o chestiune de volum - nu avem, fizic, suficiente materiale alternative, ce ar putea inlocui cimentul, pentru a tine pasul cu cererea globala de ciment, care este de aproximativ 4 miliarde de tone, anual", a explicat prof. Julian Allwood.

Procesul de reciclare a cimentului propus de cercetatorii de la Cambridge se bucura de o atentie deosebita, estimarile indicand ca ar putea fi produs un miliard de tone de ciment, prin aceasta metoda, pana in 2050, ceea ce reprezinta aproximativ un sfert din productia anuala globala de ciment. 

"Fabricarea de ciment cu emisii zero este un miracol absolut, dar trebuie sa reducem si cantitatea de ciment si beton pe care le folosim. Betonul este ieftin, rezistent si poate fi fabricat aproape oriunde, dar, pur si simplu, il folosim extrem de mult. Am putea reduce drastic consumul de ciment, fara niciun risc de securitate, dar trebuie sa existe vointa politica in acest sens", a subliniat prof. Julian Allwood.

Cercetatorii de la Cambridge au depus un brevet pentru recunoasterea acestei metode, pentru a sprijini comercializarea ei. Cercetarea a fost sustinuta, partial, de Innovate UK si de Consiliul de Cercetare pentru Inginerie si Stiinte Fizice (EPSRC), dar si de institutul UK Research and Innovation (UKRI). Studiul, intitulat "Electric recycling of Portland cement at scale", a fost realizat de Cyrille F Dunant, Shiju Joseph, Rohit Prajapati si Julian M Allwood si publicat in revista Nature (2024).