فناوری - پژوهشگران سیمان جدیدی تولید كرده‌اند كه با جذب گسترده گاز كربنیك، تاثیرات گرمایش جهانی را كاهش می‌دهد

به لطف نوآوری مهندسان بریتانیایی، سیمان كه هم‌اكنون یكی از متهمان اصلی گرمایش كره خاكی در اثر آزادسازی دی‌اكسید كربن به شمار می‌رود، می‌تواند به ابزاری برای پاك‌سازی جو زمین از گاز‌های گلخانه‌ای تبدیل شود.

به گفته نیكلاس ولاسوپولوس؛ مدیر گروه پژوهشگران نواسم در لندن، این فرمولاسیون جدید و سازگار با محیط‌زیست كه با حمایت و پشتیبانی قابل‌توجه صنایع و دوستداران محیط‌زیست روبه‌رو شده؛ بدین معناست كه صنایع سیمان می‌توانند از تولیدكننده اصلی به تصفیه‌كننده اصلی گاز دی‌اكسید كربن تبدیل شوند.

سهم 5 درصدی در گرمایش جهانی
سالانه دو میلیارد تن سیمان در جهان تولید می‌شود كه به‌تنهایی عامل آزاد شدن 5 درصد گاز دی‌اكسیدكربن در جهان است و به‌تنهایی از سهم تمام صنایع هواپیمایی بیشتر است. علاوه بر آن، میزان تولید و مصرف سیمان در حال افزایش روزافزون است، به طوری كه بر اساس پیش‌بینی بانك فرانسوی كردیت اگریكول، نیاز به سیمان در سال 2020 در مقایسه با امروز افزایش پنجاه درصدی را تجربه خواهد كرد.

سیمان معمولی كه سیمان پرتلند نیز نامیده می‌شود، از گرما دادن سنگ آهك تا حدود 1500 درجه سانتی‌گراد ساخته می‌شود. تولید سیمان به این روش به گرمای بسیار زیادی نیاز دارد. پخت مواد اولیه‌ای مانند سنگ آهك نیازمند انرژی فوق‌العاده زیاد برای گرم‌كردن كوره‌ها است بنابراین سوخت زیادی باید در كوره‌ها مصرف شود و همین منجر به آزادسازی حجم وسیعی از گاز دی‌اكسید كربن در جو می‌شود. تا كنون هیچ‌كس برای حل این مشكل پایه‌ای در مقیاس صنعتی راه‌حلی ارایه نكرده است.

عمل‌آوری اجزای سیمان پرتلند به ازای هر تن سیمان تولیدی، 0.8 تن گاز دی‌اكسیدكربن آزاد می‌كند؛ البته هنگامی‌كه برای استفاده در ساختمان با آب مخلوط می‌شود، هر تن سیمان تا سقف 0.4 تن گاز دی‌اكسیدكربن را به خود جذب می‌كند، ولی هنوز 0.4 تن از گازكربنیك تولیدی در هوا باقی می‌ماند. بدین ترتیب، موازنه گازكربنیك تولیدی مثبت است.

موازنه منفی
سیمان نواسم كه البته هنوز به تایید و ثبت نهایی نرسیده است، از سیلیكات منیزیم ساخته می‌شود كه در مرحله گرمایش گازكربنیك آزاد نمی‌كند. فرآیند تولید آن نیز به دمای كمتری، در حدود 650 درجه سانتی‌گراد نیاز دارد كه این به آزادسازی حدود نیم تن گاز دی‌اكسیدكربن به ازای تولید هر تن از این نوع سیمان منجر می‌شود.

ولی سیمان نواسم هنگام سخت شدن دی‌اكسید كربن بسیار بیشتری، تقریبا 1.1 تن به ازای هر یك تن سیمان به خود جذب می‌كند؛ در نتیجه دی‌اكسید كربن آزاد شده نه تنها منفی است، كه حدود 0.6 تن نیز از دی‌اكسید كربن موجود در جو را به‌ازای هر تن سیمان كاهش می‌دهد.

در كنفرانسی كه توسط ولاسوپولوس و همكارانش در كالج سلطنتی لندن ترتیب داده شده بود، سیمان جدید توانست علاقه شركت‌های عمرانی بزرگی مانند معادن ریوتینتو، WSP GROUP، Laing O`Rouke و نیز سرمایه‌گذارانی چون CARBON TRUST را به خود جلب كند.

این شركت به تازگی پروژه 1.5 میلیون پوندی ساخت یك واحد آزمایشی را با حمایت هیئت استراتژی‌های فناوری وابسته به دولت شروع كرده‌است. اگر همه چیز به خوبی پیش رود، محصولات نواسم طی پنج سال به بازار عرضه می‌شوند.

جاناتان اسكس، مهندس عمران در شركت مشاوره منطقه‌ای ساختمان كه مسوولیت واحد محیط‌زیست سازمان مهندسان عمران را نیز بر عهده دارد، با استقبال از ایده تصفیه كربن سیمان توسط نواسم گفت: « قانون آب و هوا ما را موظف به كاهش انتشار دی‌اكسید كربن كرده است و همه قسمت‌ها باید سهم خود را ادا كنند. صنایع عمرانی باید مسوولیت بیشتری در قبال نقش خود در محیط‌زیست داشته باشند.»

اسكس همچنین می‌افزاید اگر نواكم بتواند سیمان خود را با قیمت رقابتی عرضه كند، قدم بعدی باید استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر برای گرم‌كردن كوره‌های تولید سیمان باشد تا مقادیر بیشتری از آلاینده‌های صنایع سیمان كاهش یابد.

نواسم ادعا می‌كند محصول آنها می‌تواند در طول عمر خود، به ازای هر تن سیمان تولیدی حدود 0.6 تن دی‌اكسید كربن را جذب كند. ریچل ناتر، رییس بخش طرح‌های صنعتی نوین از كربن‌تراست می‌گوید: «سیمان جدید از این منظر طرح جذابی است ولی چالش اصلی اینجاست كه زنجیره تامین مواد اولیه آن چگونه است؟ شما باید با چه كسی شریك شوید تا محصولتان را به بازار عرضه كند؟ و سوال چند میلیون دلاری این است كه كاربردهای آن چیست؟ اگر قرار است در كاربردهای دكوری مانند كاشی كف از آن استفاده شود، ایده جذابی است؛ ولی اگر به عنوان مصالح ساختمانی با قابلیت تحمل بار از آن استفاده ‌كنید، شاهكار خواهد بود.»

خوش‌بینی بی‌پایه و اساس؟
تلاش‌های قبلی برای سازگار كردن سیمان با محیط‌زیست كه شامل اضافه كردن خاك بیشتر به تركیب بتون و استفاده كمتر از سیمان بود، مشكل انتشار گازهای گلخانه‌ای در فرآیند تولید سیمان را رفع نمی‌كرد. در روش‌های دیگر، از مواد پلیمری در تركیب بتون استفاده می‌شود، ولی هنوز هیچ‌یك نتوانسته‌اند تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر بازار داشته باشند.

علی‌رغم اینكه كارهای آزمایشگاهی زیادی روی انواع جدید سیمان انجام شده، اما سخنگوی انجمن سیمان بریتانیا نسبت به این محصول خوشبین نیست. وی می‌گوید: «حقیقت این است كه در دسترس بودن و توزیع جهانی منابع طبیعی مورد نیاز، در كنار آزمایش‌های عملی گسترده جهت تایید این محصول، شانس زیادی برای این‌كه محصول نواسم بتواند جایگزین واقعی سیمان در مصرف‌های گسترده عمرانی باشد، باقی نمی‌گذارد.»

ولاسوپولوس نیز چنین پاسخ می‌دهد: «سیلیكات منیزیم در تمام جهان به وفور یافت می‌شود و بنابر برخی گمانه‌زنی‌ها، بیش از ده میلیارد تن منابع شناخته‌شده آن در دسترس است. به‌علاوه، فرآیند تولید سیمان نواسم ماهیت شیمیایی دارد، یعنی می‌توان از بسیاری محصولات صنعتی جانبی كه تركیبات منیزیم دارند، استفاده كرد.» وی اطمینان دارد كه این ماده به اندازه كافی برای استفاده در ساختمان‌ها استحكام دارد؛ ولی تصدیق كرد كه به دست آوردن مجوزهای لازم برای استفاده ساختمانی از آن سال‌ها به طول خواهد انجامید.

گاردین، دسامبر 2008- مترجم: مجید جویا