Cerca de 3,5 bilhaµes de toneladas de cimento Portland comum , um material de construção crítico em todo o mundo, são produzidos anualmente - mas cada tonelada emite até622 kg de dia³xido de carbono (CO 2 ). A indústria de cimento contribui com sete por cento das emissaµes antropogaªnicas globais de CO 2 , com o quantidade de CO 2 liberada dependendo das diferenças nos materiais usados ​​na produção, os tipos de forno de cimento usados ​​e os combusta­veis sendo queimados.

Em um  novo artigo , pesquisadores do Imperial College London consideraram as formas potencialmente mais eficazes de descarbonizar a indaºstria. Eles dizem que, com intervenções, as emissaµes podem variar de 80 por cento a menos 50 por cento das emissaµes atuais, onde o CO 2 éativamente removido da atmosfera.

Isso poderia ser feito usando uma combinação de captura e armazenamento de carbono (CCS) e substitutos de combusta­vel e produtos intermediários. No entanto, eles dizem que a solução mais sensata pode ser combinar a queima de resíduos sãolidos urbanos com CCS, o que poderia reduzir as emissaµes para menos 20 por cento do seunívelatual.

O principal autor, Professor Paul Fennell , do Departamento de Engenharia Quí­mica da Imperial , disse: “O CO 2 éum gás de efeito estufa importante que impulsiona a mudança climática e éliberado por vários aspectos da produção de cimento. As emissaµes relacionadas ao processo e ao combusta­vel são responsa¡veis ​​por uma proporção significativa das emissaµes totais do cimento - portanto, a modificação do processo e a eficiência energanãtica são importantes para a redução do carbono. Ao identificar essas fontes e sugerir intervenções via¡veis, esperamos ajudar a descarbonizar a indústria de cimento. "

O relatório , publicado em Joule , da¡ uma visão geral das principais opções de descarbonização e a sua interação aoníveldas emissaµes diretas do processo de produção de cimento. Identificadas estãotrês intervenções principais com o maior impacto potencial.

A química inerente a  produção de cimento éresponsável por até60 Ilustração mostrando uma rede capturando carbono de uma usina por cento das emissaµes de carbono do cimento, portanto, a liberação de carbono édifa­cil de prevenir. Para fazer cimento, o calca¡rio em pa³ éaquecido e combinado com uma variedade de componentes, para produzir um produto intermediário chamado cla­nquer. Quarenta por cento do peso do calca¡rio éCO 2 , que éliberado durante esse processo.

Plantas CCS acopladas a fornos de cimento podem capturar o carbono que éliberado e armazena¡-lo onde não entrara¡ na atmosfera. Os pesquisadores dizem que o CCS tem um potencial significativo, com inaºmeras demonstrações piloto e em larga escala planejadas.

A produção de cimento consome muita energia, exigindo 3,3 Gigajoules de energia tanãrmica por tonelada de cla­nquer - portanto, outra fonte de carbono na indústria éa forma como as usinas são alimentadas. Em vez de usar combusta­veis fa³sseis com alto teor de carbono, os fabricantes poderiam usar biomassas neutras em carbono.

No entanto, a biomassa éum recurso limitado e os custos de usa¡-la em tal escala podem ser proibitivos, portanto, seria necessa¡rio combina¡-la com o lixo municipal. Esta poderia ser uma forma econa´mica de reduzir o uso de combusta­vel fa³ssil, além de ser um manãtodo de gerenciamento de resíduos relativamente ecologicamente correto, principalmente se houver cuidado para desviar todo o material recicla¡vel antes de usa¡-lo no forno.

A produção de cla­nquer éintensiva em carbono por causa do carbono liberado pelo calca¡rio e por causa da energia necessa¡ria no processo. Portanto, as emissaµes podem ser cortadas reduzindo a demanda por cla­nquer, por exemplo, substituindo-o por materiais residuais como esca³ria de alto-forno e cinzas de carva£o. Os pesquisadores argumentam que 30 a 40 por cento do cla­nquer pode ser substitua­do dessa forma sem comprometer a resistência do cimento.

O professor Fennell acrescentou: “Embora essa análise possa fornecer percepções sobre o que ée o que não écrítico para emissaµes la­quidas zero ou negativas, uma análise completa e abrangente do ciclo de vida énecessa¡ria para quantificar totalmente as emissaµes.

“A caracterí­stica mais marcante desta análise simples éque éo componente derivado biologicamente subjacente do combusta­vel, junto com a adição de CCS que torna as maiores reduções possa­veis nas emissaµes de CO 2 . A substituição do cla­nquer évaliosa, especialmente quando o CCS não éimplantado, mas a descarbonização muito profunda exigira¡ ir mais longe. ”

“A descarbonização da produção de cimento ” de Paul S. Fennell, Steven J. Davis e Aseel Mohammed, publicado a 20 de maio de 2021 em Joule .