|
Размещено на портале Архи.ру (www.archi.ru) |
|
| 29.10.2019 | |
|
В MIT придумали, как делать цемент без использования ископаемого топлива: с помощью электричества |
|
|
Алина Измайлова |
|
|
Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) придумали экологичный способ производства портландцемента. Обычно он изготовляется путем обжига смеси из известняка, глины и песка при высоких температурах (около 1450 °C). Схема, предложенная американскими исследователями, исключает участие ископаемого топлива, и, как следствие, выделение углекислого газа в атмосферу. «Вредные» природный газ и уголь они предлагают заменить электричеством, полученное «зелеными» способами. Цемент при этом не потеряет в качестве, а бонусом станут побочные продукты производства, которые можно будет использовать как топливо или сырье.  Демонстрация электрохимического процесса, протекающего в электролизере© Felice FrankelПортландцемент – самый распространенный вид цемента. Ежегодно в мире производится до 4 млрд тонн этого стройматериала, при этом с каждым новым его килограммом в атмосфере появляется дополнительный килограмм CO2. Вместе с урбанизацией и ростом мирового населения увеличивается и потребность в новых сооружениях. По прогнозам Международного энергетического агентства, на которое ссылается MIT, к 2060 году их число на планете удвоится, а вместе с этим – и спрос на цемент. Повышение объемов производства этого стройматериала, в свою очередь, усугубит климатический кризис. В методе, предложенном MIT, используется электролизер из двух связанных колб, заполненных водой, и помещенных в них электродов. Под воздействием электрического тока вода расщепляется на водород и кислород, при этом в колбе с «кислородгенерирующим» электродом среда становится кислой, а в колбе с «водородгенерирующим» – основной. Если в этот раствор с плавным изменением pH добавить измельченный известняк, который преимущественно состоит из карбоната кальция (CaCO3), в одной части емкости образуются пузырьки углекислого газа, а в другой – твердые частицы гидроксида кальция (Ca(OH)2) – гашеной извести. Полученный осадок – «заготовка» для портландцемента: из него уже легко выделить оксид кальция (CaO), который в реакции с диоксидом кремния (SiO2) образует алит – основу для этого стройматериала. Хотя углекислый газ и останется побочным продуктом в этой электрохимической ячейке, в окружающую среду он не попадет: ученые намереваются собирать его, чтобы использовать в нефтяной промышленности, в производстве газированных напитков и сухого льда. Исследователи поясняют, что CO2, выделяемый обычными цементными заводами, для этих целей не годится, поскольку загрязнен иными соединениями, а очищать его трудоемко и дорого. Водород и кислород, которые также образуются в ходе электрохимической реакции, авторы предлагают использовать как топливо. |
|