Ежегодно в мире выпускают более 4 млрд т самого распространенного строительного материала — цемента. На его производство приходится 8% мирового объема выбросов углекислого газа (CO2) — это больше, чем загрязнение атмосферы всеми существующими грузовыми автомобилями. По подсчетам экспертов британской аналитической организации Chatham House (Королевский институт международных отношений), для достижения целей Парижского соглашения по климату цементная промышленность к 2030 году должна сократить углеродные выбросы на 16% ежегодно.
Загрязнение атмосферы при производстве цемента происходит при обжиге известняка. Сырье нагревают в печах с температурой выше 1 400 °C, в результате содержащийся в породе углерод © соединяется с кислородом (О), образуя CO2. По данным Европейской ассоциации производителей цемента (European Cement Association), тонна строительного материала «ответственна» за 0,5 т выбросов углекислого газа.
Для сокращения воздействия на окружающую среду некоторые архитекторы, застройщики, девелоперы внедряют в строительной отрасли экологичные технологии и придерживаются принципов устойчивого развития. Как отмечает издание The New York Times, в последние десятилетия представители индустрии, стремившиеся снизить углеродный след зданий, сосредоточились на сокращении потребления энергии за счет повышения эффективности систем освещения, отопления и других. Затем они стали обращать внимание не только на выбросы, связанные с эксплуатацией, но и на углеродный след, образующийся при производстве и транспортировке строительных материалов.
«Люди все лучше понимают, как возникают последствия глобального потепления. Бетон отвечает за непропорционально большую их часть», — считает глава нью-йоркской консалтинговой фирмы Building Product Ecosystems Аманда Камински.
Цемент составляет около 15% бетонной смеси, выступая в ней в роли вяжущего вещества, которое скрепляет между собой остальные компоненты (песок, гравий, воду). Еще до того, как экологический фактор приобрел значимость, технологи экспериментировали с составом бетона и старались сократить количество цемента в нем.
Как напоминает The New York Times, это было связано с высокой ценой компонента из-за энергоемкого производства. Во второй половине XX века часть цемента начали заменять летучей золой, образующейся при сжигании угля на угольных электростанциях, а также шлаками — отходами от производства стали. В последние годы этот состав начали позиционировать как более экологичный. Однако вывод из эксплуатации угольных электростанций и спад производства привели к дефициту летучей золы и шлака и повысили их стоимость. Производители бетона вновь столкнулись с необходимостью поиска альтернативных смесей.
Экологичные альтернативы
Попытку сделать производство бетона более экологичным предприняла канадская CarbonCure Technologies. Компания разработала технологию впрыскивания сжиженного углекислого газа в бетон во время смешивания. Метод не только позволяет удерживать парниковый газ, но и делает бетон более прочным, сокращая необходимость в большом количестве цемента. Технология уменьшает выбросы углерода на 5–7%, ее используют на 225 заводах в США.
В 2019 году группа ученых из Массачусетского технологического института (MIT) изобрела технологию производства цемента, которая способна устранить проблему углеродных выбросов. Она основана на использовании электролиза. Измельченный известняк растворяют в кислоте, из раствора на одном электроде выделяется углекислый газ, а на другом — выпадает в осадок гидроксид кальция (гашеная известь). На следующей стадии вещество перерабатывают в цемент.
По словам одного из изобретателей, профессора MIT Йет-Мин Чанга (Yet-Ming Chiang), способ экологичный и очень дешевый, он стоит около 13 центов за кг продукта — меньше, чем бутылка воды. При этом строительный материал не теряет в качестве.
«Ожидается, что к 2060 году количество зданий по всему миру удвоится, что эквивалентно строительству одного нового Нью-Йорка каждые 30 дней», — предупредил Йет-Мин Чанг.
Чтобы экологизировать производство цемента, в MIT также предлагают возобновляемые источники энергии заменять на «зеленое» электричество, а CO2 собирать и использовать в других областях. Например, для создания альтернативного топлива, газированных напитков или сухого льда.
По данным статистического агентства Statista, абсолютным мировым лидером по производству цемента за 2015–2019 годы был Китай. В 2019 году в стране произвели 2,2 млн тонн строительного материала. С 2000 по 2018 год парниковые выбросы от производства цемента в Китае выросли более чем в три раза — с 244 млн т до 782 млн т в год, в Индии — с 46 млн т до 125 млн т, в России — с 15 млн т до 21 млн т. Сократить выбросы от цементной промышленности удалось Японии, Германии и Испании.
Источник: https://plus-one.ru/ecology/stroitelnaya-otrasl-ecologiziruetsya
