ابداع فناوری نوین تولید سیمان بدون انتشار دی‌اکسیدکربن

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از IE، سیمان ماده‌ای است که در همه جا دیده می‌شود، از ساختمان‌های بلند گرفته تا بزرگراه‌های شلوغ و بین مواد صنعتی، بیشترین میزان انتشار دی اکسید کربن، به فرایند تولید سیمان تعلق دارد.

تولید سیمان سنتی یک فرآیند انرژی بر است که به دمای بیش از ۱۴۵۰ درجه سانتیگراد نیاز دارد. کل این فرآیند مقادیر زیادی دی اکسید کربن گرما زا را در جو آزاد می‌کند. به همین دلیل، محققان به دنبال راه‌هایی برای تبدیل فرایند تولید سیمان به فرآیندی پایدار بوده اند.

محققان یک شرکت دانش‌بنیان دانشگاه فناوری ماساچوست (MIT) دریافتند رومی‌ها قرن‌ها پیش این رمز را شکسته اند. سیمان آنها بادوام بود و برای تولید به این دما‌های شدید نیاز نداشت. بنابراین، به دنبال راهی برای تکرار موفقیت رومی‌ها با فناوری مدرن گشتند.

«لیا الیس» مدیر عامل شرکت دانش بنیان «Sublime Systems» گفت: «رومی‌ها نمی‌توانستند به آن دما‌های بسیار بالا دست یابند، اما موفق به ساخت سیمان سخت و بادوام شده بودند؛ ما اکنون ۲۰۰۰ سال نوآوری داریم تا آن سیمان را مطابق با معیار‌هایی که از سیمان مدرن انتظار داریم برآورده کنیم.»

این شرکت راه حلی ایجاد کرد که با استفاده از قدرت الکتروشیمی کار می‌کند. آنها فرآیندی را معرفی کرده اند که کوره پر انرژی را با یک واکنش الکتریکی با دمای پایین جایگزین می‌کند.

تولید سیمان تقریبا ۷ درصد از انتشار جهانی CO۲ ناشی از فعالیت‌های انسانی را تشکیل می‌دهد. ردپای عظیم کربن سیمان پرتلند عمدتا از سنگ آهک ناشی می‌شود که تقریبا ۵۰ درصد از دی اکسید کربن را تشکیل شده است. گرمای شدید مورد نیاز برای تبدیل سنگ آهک به آهک تقریبا تمام این کربن را آزاد و به طور قابل توجهی به انتشار کلی این گاز گلخانه‌ای کمک می‌کند.

فرآیند الکتروشیمیایی Sublime بدون استفاده از حرارت بالا یا سنگ آهک، سیمان می‌سازد.

«یت مینگ چیانگ» «Yet-Ming Chiang»، بنیانگذار این شرکت دانش بنیان گفت: «سیمان، به ساخت تمدنی که ما امروز می‌شناسیم کمک کرده است، اما اکنون باید دوباره اختراع شود. سیمان سالانه حدود ۴ گیگا تن گاز‌های گلخانه‌ای ایجاد می‌کند و پیش بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰ این میزان به ۶ گیگا تن در سال برسد. فکر می‌کنم کاری که ما انجام می‌دهیم از نظر فنی راهی بسیار عملی برای کاهش هرچه سریعتر آن ۴ گیگاتن انتشار سیمان است.» 

فرآیند Sublime از الکتروشیمی برای تبدیل سنگ‌های سیلیکات کلسیم فراوان به مواد سیمانی در دمای اتاق استفاده می‌کند. در این فرآیند کلسیم و سیلیکات‌های فعال، تولید می‌شوند که پس از خشک و ترکیب شدن، سیمان Sublime را می‌سازند.

شایان ذکر است محصول نهایی از نظر استحکام و ساختار با سیمان پرتلند مطابقت دارد و استاندارد‌های صنعت برای استفاده در ساختمان را برآورده می‌کند.