Базальтовый цемент может сократить выбросы строительной отрасли

В Калифорнийском университете в Санта-Барбаре предложили использовать базальт и другие силикатные породы для производства портландцемента вместо традиционного известняка. По оценкам авторов работы, это позволит резко сократить выбросы углекислого газа и снизить энергозатраты цементной промышленности. Результаты тестирования опубликованы в Communications Sustainability.

Учёные напоминают, что производство цемента остаётся одним из крупнейших промышленных источников выбросов парниковых газов. На отрасль приходится около 4,4% глобальных выбросов CO₂ — сопоставимо с выбросами всех легковых автомобилей в мире.

Сегодня основным сырьём для производства портландцемента является известняк. Для получения оксида кальция его необходимо нагревать до температуры выше 1500 °C, что сопровождается значительными выбросами углекислого газа.

Авторы исследования предложили заменить известняк силикатными породами, содержащими кальций, включая базальт и габбро. По расчётам исследователей, такой подход способен снизить минимальные энергозатраты на производство цемента до менее чем 60% от уровня традиционного процесса.

При использовании природного газа выбросы CO₂ на тонну цемента могут сократиться с примерно 609 кг до около 50 кг в зависимости от типа используемой породы. Даже при применении существующих технологий и электроэнергии из обычной сети снижение выбросов может превышать 25%.

Учёные также отмечают, что базальт содержит железо и алюминий, которые могут использоваться как побочные продукты при производстве цемента, стали и алюминия, повышая общую эффективность использования сырья.

По словам авторов, мировых запасов базальта достаточно для обеспечения производства цемента на сотни тысяч лет при текущем уровне потребления.

Несмотря на высокий потенциал технологии, учёные признают, что внедрение новых методов будет осложняться консервативностью строительной отрасли и высокой степенью оптимизации существующего производства цемента на основе известняка.