Ученые из Пермского Политехнического университета и Института технической химии УрО РАН предложили инновационную экологически чистую технологию производства экономичного аналога цемента, базирующегося на известняке. Эту технологию можно реализовать без высокотемпературных процессов и без создания отходов, как сообщается в пресс-релизе ПНИПУ для «Газеты.Ru».
Цемент используется при строительстве около 90% зданий по всему миру. Однако его производство приводит к значительным выбросам углекислого газа, до 900 кг на тонну. С учетом использования топлива, на цементную промышленность приходится до 8% глобальных выбросов CO2. Кроме того, цементные предприятия потребляют воду в больших объемах и негативно влияют на окружающую среду за счет загрязнения токсичными веществами.
Альтернативой цементу иногда служит ангидрит — сульфат кальция, который получают из гипса и серной кислоты. Производственный процесс требует нагревания до 850 °C и значительных энергозатрат.
По словам Виктора Вальцифера, доктора технических наук и профессора Пермского Политеха, основной проблемой остается высокая температура обжига и появление токсичных побочных продуктов, требующих сложной утилизации. Производство также сопровождается выделением кислотных паров, отравляющих воздух и разрушающих оборудование.
Разработанная в Пермском Политехе технология решает эти проблемы путем использования известняка вместо гипса. При взаимодействии с серной кислотой известняк выделяет необходимое тепло, что позволяет процессу протекать при температуре 110-160 °C без дополнительных источников нагрева.
«Мы измельчаем известняк до частиц размером менее одного миллиметра и обрабатываем серной кислотой в специализированном реакторе. Процесс протекает в замкнутой системе, все компоненты полностью перерабатываются, без образования отходов. Полученный ангидрит соответствует промышленным стандартам и содержит около 93,8% сульфата кальция», — отметил профессор Владимир Пойлов.
Технология значительно сокращает энергозатраты — на 70-90% — и обеспечивает безотходное производство. Проект успешно прошел лабораторные и опытно-промышленные испытания и готов к внедрению в строительной и химической индустрии.
Ранее в России также нашли способ переработки токсичных отходов угледобычи в прочные кирпичи.