Revolucionarni cement koristi elektrolizu umjesto peći

Tvrtka Sublime Systems kaže da je spremna za početak proizvodnje "zelenog cementa" na velikoj skali, koji zadovoljava sve industrijske standarde.

Proces izrade cementa koji ne stvara ugljični otisak temelji se na elektrolizi na sobnoj temperaturi umjesto peći na fosilna goriva, koristeći niz ulaznih materijala bez ugljika.

Tradicionalni procesi proizvodnje betona rezultiraju tonom CO2 za svaku proizvedenu tonu cementa, a budući da se proizvodi oko 4,1 milijardu tona na globalnoj razini, to znači da cement ima veliki udio u klimatskim promjenama jer je odgovoran za oko 8% globalnih emisija ugljika.

Sublime Systems, koji je na razvoju nove tehnologije surađivao sa znanstvenicima MIT-a, koristi novi elektrokemijski pristup proizvodnji cementa, a proizvedeno vapno bez ugljika identično je trenutnom proizvodu, koji je odgovoran za tonu emisije CO2 po toni betona. 

U redovnoj proizvodnji cementa, vapnenac se zagrijava na oko 1400 °C izgaranjem fosilnih goriva kako bi se proizvelo čisto vapno. Ali vapnenac se sastoji od oko 50% ugljičnog dioksida, pa kad toplina peći oslobodi taj CO2, teško ga je uhvatiti, budući da je pomiješan s dimnim plinovima.

Sublimeov pristup je potpuno drugačiji. Voda se dijeli pri gotovo neutralnom pH, stvarajući plinove vodik i kisik, ali također i pH gradijent između dviju elektroda. Mineral koji sadrži kalcij reagira s kiselinom formiranom na anodi i stvara otopljene ione kalcija, koji zatim migriraju prema katodi. Kada dosegnu pH od najmanje 12,5, reagiraju s bazom koja se stvara na katodi i talože se kao čvrsti kalcijev hidroksid, poznat i kao građevinsko vapno ili gašeno vapno.

Ovo vapno je zamjena koja se potom unosi u tradicionalnu proizvodnju cementa, tako da je proces sada energetski učinkovitiji, eliminira proizvodnju vodika, može kontinuirano izvlačiti vapno iz reaktora i može se proizvesti korištenjem opreme za elektrolizu koja se prodaje u dućanima.

"Naš je dugoročni cilj, nakon što se naš proces poveća i tehnologija postane zrela, za možda osam do deset godina od sada, da imamo put do postizanja pariteta troškova s ​​tradicionalnom proizvodnjom cementa," kaže potpredsjednik istraživanja i razvoja dr. Jesse Benck. "Znamo da je industrija vrlo osjetljiva na troškove, tako da stvarno želimo ostvariti najveći mogući učinak. Ono na čemu sada radimo je demonstracijsko postrojenje koje će imati kapacitet od oko 25.000 tona godišnje. Cilj nam je da ga pustimo u rad do kraja 2025., tako da možemo početi proizvoditi cement 2026. Nakon toga, planiramo prvo postrojenje za proizvodnju cementa u punoj veličini komercijalne proizvodnje, koje će biti oko milijun tona godišnje. Detalji se još uvijek razrađuju, ali vremenski okvir za to je oko 2027.-2028. i nadamo se globalnoj implementaciji 2030-ih."