"Климатический злодей" цемент эффективно поглощает парниковые газы

Цементный завод. Такое ли уж он зло для экологии?

Фото Wikimedia Commons.

Цемент может на протяжении всей своей жизни впитывать углекислый газ из атмосферы, компенсируя тем самым его выбросы в процессе производства материала.

Фото Steven Davis / UCI.

Цемент вполне можно назвать фундаментом современной цивилизации. Без него невозможно представить себе строительство как таковое. Принято считать, что цемент стал приобретать привычные нам очертания в начале 19 века, хотя родственные материалы с похожими свойствами изготавливали ещё вавилоняне, ассирийцы, македонцы, римляне и многие другие народы.

При всей своей важности для человечества цемент имеет существенный недостаток – его производство сопровождается выбросами большого количества парниковых газов. Они составляют 90% мирового объёма выбросов углекислого газа от промышленных процессов и 5% от совокупных выбросов, если учитывать сжигание ископаемого топлива. Происходит это потому, что для превращения известняка в цемент необходима температура около 1500 ˚C. Для её достижения также необходимо сжигать большое количество того самого ископаемого топлива.

А так как этот материал нужен практически повсеместно и производится в огромных количествах, экологи вполне имеют право испытывать серьёзное волнение по поводу его общемирового производства. Только с 1930 по 2013 год в мире было получено порядка 76 миллиардов тонн цемента, что привело к выбросу в атмосферу 38,2 гигатонн углекислого газа.

И, тем не менее, известен факт, что тот же самый цемент способен поглощать парниковые газы. Положительный эффект этого процесса для экологии никогда не оценивался. В надежде восполнить этот пробел и хотя бы частично оправдать цемент, за дело взялась международная команда исследователей под руководством профессора Университета Восточной Англии Дабо Гуаня (Dabo Guan).

Цемент может на протяжении всей своей жизни впитывать углекислый газ из атмосферы, компенсируя тем самым его выбросы в процессе производства материала.
ф

Учёные обнаружили, что в ходе естественного процесса карбонизации цемента и материалов на его основе происходит поглощение углекислого газа из воздуха, с которым действительно стоит считаться. Они проанализировали новые полевые данные, собранные в Китае, а также уже имеющиеся результаты исследований цемента на протяжении всего срока его службы, включая вторичное использование, и смоделировали региональное и глобальное поглощение атмосферного углекислого газа всеми этими материалами между 1930 и 2013 годами.

Как сообщается в официальном пресс-релизе, за этот временной период цементные материалы должны были поглотить около 4,5 гигатонн углерода или, в пересчёте на углекислый газ, 16 гигатонн. И это компенсирует до 43% выбросов углекислого газа при их производстве.

Была обнаружена также интересная зависимость процесса поглощения углекислого газа от возраста цемента. Так с 2000 по 2013 год материалы старше 5 и 10 лет должны были поглощать ежегодно 25 и 14% от общего количества поглощённого углекислого газа, соответственно. То есть в ходе старения цемента эффективность процесса повышается. Это происходит в том числе и потому, что материал "в возрасте" более склонен к разрушению, что в свою очередь ведёт к образованию новых полостей и поверхностей, готовых к полезной работе.

По мнению специалистов, результаты этого исследования заставят существенно пересмотреть модели глобальных выбросов парниковых газов в атмосферу. Кроме этого, они показывают, что цемент, сам по себе, – не такое уж большое зло, каким его выставляют экологи, и что главная проблема – это всё то же ископаемое топливо. И если его хотя бы частично удастся заменить при производстве, то в долгосрочной перспективе использование цемента может потенциально иметь даже положительный экологический эффект.

Результаты работы были опубликованы авторами в издании Nature Geoscience.