Главная » 2012 » Апрель » 30 » Оригинальный способ производства цемента без выбросов углекислого газа
Оригинальный способ производства цемента без выбросов углекислого газа
07:01
В поисках методов кардинального понижения уровня выбросов CO2 исследователи из Университета Джорджа Вашингтона разработали метод производства цемента, отличающийся нулевыми выбросами углекислого газа. Более того, экономическая оценка эффективности нового метода позволяет говорить о том, что новый способ производства будет дешевле существующих промышленных способов.
Исследователи разработали процесс, который они назвали процесс солнечного термического электрохимического производства цемента [Solar Thermal Electrochemical Production – STEP] (ранее подобный процесс был разработан для понижения уровня CO2 в атмосфере).
При обычном процессе производстве извести из известняка для процесса декарбонизации энергия берется за счет горения углеродсодержащего топлива, что приводит к выбросам диоксида углерода. В процессе STEP для нагревания известняка используется солнечная энергия, что позволяет исключить эмиссию CO2.
Как поясняют исследователи, около 70% выбросов CO2 при производстве цемента образуется в ходе конверсии известняка в известь. Этот процесс представляет собой декарбонизацию известняка (CaCO3), приводящую к образованию извести (CaO) и CO2. Конечно, большая часть выбросов CO2 обусловлена не разложением карбоната кальция, а сгоранием углеродсодержащего топлива, применяющегося для нагревания CaCO3.
Процесс STEP позволяет довести до нулевого уровня выбросы и того углекислого газа, который образуется при разложении известняка и при сгорании топлива, необходимого для этого разложения, применив вместо энергии сгорания топлива солнечную энергию. Солнечная энергия применяется не только для нагрева и расплава известняка, но и для обеспечения энергии для проведения электролиза известняка. В результате приложения электрического тока, известняк разлагается не на СаО и CO2, а известь и другие комбинации углерода и кислорода, зависящие от температуры реакции. При проведении электролиза при температуре выше 800°C, образуется СаО, C и O2. Электролиз при температуре выше 800°C продуктами электролиза являются СаО, CО и О2.
Образующиеся в ходе процесса STEP продукты не только менее опасны по сравнению с CO2 в качестве парникового газа, но и могут быть полезны – СО (себестоимость образования которого в ходе нового процесса существенно ниже себестоимости получения монооксида углерода традиционными способами) может использоваться для очистки ряда металлов, а также в промышленном органическом синтезе и получении полимеров.
Исследователи заявляют, что цемент, произведенный по технологии STEP, будет отличаться гораздо меньшей стоимостью по сравнению с цементом, произведенным по традиционным технологиям. Они также предполагают, что принципиальный подход, применяющийся в новом процессе, может быть распространен не только на производство цемента, но и других процессов, в которых необходима конверсия известняка в известь – очистка алюминия и железа, производство стекла бумаги, сахара и химикатов сельскохозяйственного назначения, умягчения воды и удаления фосфат-ионов из сточных вод.
