Производство цемента при помощи солнца, без выбросов углекислого газа

Источник: perevalka.ru

Производство цемента является одной из отраслей, связанных со значительными выбросами углекислого газа. На каждые 10 кг цемента приходится 9 кг СО₂. Ежегодное потребление цемента в мире составляет около 3 триллионов кг, поэтому объем выделяемого парникового газа весьма значителен. Команда ученых из Университета Джорджа Вашингтона (штат Вирджиния, США) предложила свой вариант улучшения производственного процесса. Примерно 60 — 70% выбросов СО₂ происходят на этапе преобразования известняка (CaCO₃) в известь (CaO). Углекислый газ выделяется в результате сжигания топлива для нагревания сырья и в качестве побочного продукта самой реакции (CaCO₃ = CaO + CO₂). Исследователи разработали новую методику получения извести — STEP (Solar Thermal Electrochemical Production of cement).

Главными участниками процесса является солнечное тепло и солнечная электроэнергия. Тепло позволяет получить расплав известняка, а электричество участвует в процессе электролиза. Напряжение, приложенное к расплаву, кардинальным образом изменяет ход реакции, в результате выделения CO₂ не происходит. Известняк разлагается на известь, кислород и графит (при температуре ниже 800°С) или на известь, кислород и угарный газ CO (при температуре выше 800°С. Причем оксид углерода, являющийся побочным продуктом, может быть использован в производстве топлива, пластмасс или лекарственных препаратов. Как отмечает участник исследования профессор химии Стюарт Лайцт, новая технология является не только более безопасной для экологии, но и экономически выгодной.

Себестоимость производства извести значительно снижается, а с учетом рыночной цены получаемого угарного газа она даже становится отрицательной. Применение методики STEP может и должно выйти за пределы цементного производства. Известь используется во многих отраслях — в металлургии (для очистки железа и алюминия), в производстве бумаги, стекла, сахара, удобрений, для смягчения воды и удаления фосфатов из сточных вод и т. д. Следующая задача ученых — расширение коммерциализации разработки. Стоит отметить, что крупномасштабные станции, концентрирующие солнечное тепло и производящие электроэнергию, уже появляются во многих странах. Кроме того, существуют системы, позволяющие поддерживать производственные процессы даже в ночное время.

Рисунок: physorg.com