Proizvodnja cementa i živog kreča je energetski zahtevna i izaziva velike emisije ugljen-dioksida. To je zato što gorivo, koje se koristi za grejanje, i krečnjak, koji se na visokim temperaturama pretvara u živi kreč, emituju ugljen-dioksid. Zamenom fosilnih goriva obnovljivim, emisije se mogu smanjiti i do 40%.
„Prelazak sa uglja na biomasu može uticati na kvalitet proizvoda, kroz reakcije na visokim temperaturama“, kaže Karin Sandstrom, doktorant. Sandstrem brani doktorsku tezu 31. maja.
Proizvodnja živog kreča i cementa odvija se u direktno loženim pećima, što znači da su gorivo, sirovina i proizvod u direktnom kontaktu jedni sa drugima. Pepeo nastao nakon sagorevanja može da reaguje sa proizvodom. Za živi kreč, koji zahteva visok sadržaj kalcijum oksida, to može negativno uticati na kvalitet proizvoda.
U laboratorijskim studijama, Sandstrom, student doktorskih studija na Odseku za primenjenu fiziku i elektroniku i Industrijske doktorske škole na Univerzitetu Umea, i njene kolege su videli da se mikrostruktura živog kreča menja kada je krečnjak izložen pepelu iz biogoriva na visokim temperaturama. Takođe su istraživali kako nečistoće koje se nalaze u kamenolomima krečnjaka utiču na kvalitet proizvoda od živog kreča.
Isparivanje elemenata u tragovima i sporednih elemenata tokom formiranja cementnog klinkera proučavano je kako u konvencionalnoj atmosferi sagorevanja tako iu atmosferi sa visokim sadržajem ugljen-dioksida, što odgovara elektrificiranom zagrevanju.
„Za ogromnu većinu elemenata nije utvrđena nikakva razlika između dve atmosfere. Međutim, visok sadržaj ugljen-dioksida smanjio je isparavanje kalijuma, natrijuma i sumpora, što može uticati na kvalitet cementa. Ovo bi trebalo dalje proučiti“, kaže Sandstrom.
Sandstromovo istraživanje je doprinelo boljem razumevanju kako nečistoće, bilo unete putem biomase ili sirovina, utiču na kvalitet proizvoda u proizvodnji živog kreča—i kako elektrificirano grejanje utiče na kvalitet cementa. Ovo znanje je važno u prelasku na održiviju proizvodnju cementa i živog kreča.
„Buduće studije mogu premostiti jaz između laboratorijskih eksperimenata i procesa velikih razmera, sa dugoročnim ciljem postizanja efikasne i održive proizvodnje cementa i živog kreča sa smanjenom emisijom ugljen-dioksida u atmosferu“, kaže Sandstrom.
