A cementgyártásnak a folyamat minden lépésében van hatással van a környezetre. Ide tartoznak a nagy távolságból látható mészkőbányák, amelyek tartósan megváltoztathatják a helyi környezetet, levegőben szálló szennyező anyagok por és gázok formájában; zaj és vibráció a gépek kezelése közben; és robbantás kőbányákban.
Tartalomjegyzék
A cementgyártás környezeti hatásai
A világ teljes CO4-kibocsátásának 8-2%-a a betonból származik, amelynek bonyolult környezeti hatása van, amelyet gyártása, alkalmazásai, valamint infrastruktúrára és épületekre gyakorolt közvetlen hatásai befolyásolnak. Jelentős komponens a cement, amelynek saját környezeti és társadalmi hatásai is vannak, amellett, hogy jelentősen befolyásolja a beton hatását.
1. Szén-dioxid-kibocsátás és klímaváltozás
Mivel az emberek által kibocsátott összes CO5-kibocsátás akár 2%-a a cementiparban keletkezik, amelynek 50%-a kémiai reakciókból, 40%-a pedig tüzelőanyag elégetésből származik, a világ két legnagyobb gáztermelőjének egyike, amely klímaváltozás.
A becsült CO2-kibocsátás szerkezeti beton (körülbelül 14% cementtel) előállításánál 410 kg/m3 (vagy körülbelül 180 kg/tonna 2.3 g/cm3 sűrűségnél); ez a teljesítmény 290 kg/m3-re csökken, ha cement helyett 30%-os pernyét használnak.
Minden előállított cement tonna után 900 kg CO2 kerül a légkörbe, ami az átlagos betonkeverék kibocsátásának 88%-a. A betongyártás CO2-kibocsátása egyenesen arányos a betonkeverékben felhasznált cementtartalommal.
Amikor a kalcium-karbonát termikusan elpusztul, mész és szén-dioxid keletkezik, a cementgyártás üvegházhatású gázok kibocsátását eredményezi. A cementgyártás során az energiafelhasználás is hozzájárul ehhez a problémához, különösen akkor, ha fosszilis tüzelőanyagok megégnek.
Az a tény, hogy a betonnak nagyon alacsony az egységnyi tömegre vetített energiája, a beton életciklusának egyik szempontja, amely figyelmet érdemel. Ez leginkább annak köszönhető, hogy a betongyártásban használt komponensek, például víz, puccolánok és adalékanyagok helyi erőforrásokban rendelkezésre állnak és gyakran hozzáférhetők.
Ennek megfelelően a cementgyártás a betonban megtestesülő energia 70%-át, míg a szállítás csak 7%-át használja fel.
A beton tömegegységenkénti energiatartalma alacsonyabb, mint a legtöbb egyéb építőanyag, kivéve a fát, 1.69 GJ/tonna összenergiával. A betonszerkezetek hatalmas tömege miatt ez az összehasonlítás nem mindig alkalmazható azonnal a döntéshozatalban.
Fontos megjegyezni, hogy ez a becslés a legfeljebb 20% pernyetartalmú betonkeverék arányán alapul. Becslések szerint a cement egy százalékának pernye hamuval való helyettesítése 0.7%-kal csökkenti az energiafelhasználást. Ez jelentős energiamegtakarítást eredményezne, mivel egyes javasolt keverékek akár 80%-ban is pernyét tartalmaznak.
A találmány egy A Boston Consulting Group jelentése 2022-ből, a környezetbarátabb cement létrehozására irányuló beruházások nagyobb üvegházhatású gázok megtakarítások, mint a villamosenergia- és légiközlekedési beruházások.
2. Felszíni lefolyás
Az elöntés és a talaj súlyos eróziója a felszíni lefolyásból eredhet, amely akkor következik be, amikor a víz át nem eresztő felületekről, például nem porózus betonról folyik le. A benzin, a motorolaj, a nehézfémek, a hulladékok és más szennyező anyagok gyakran a városi lefolyásba kerülnek a járdákról, utakról és parkolókról.
Csillapítás nélkül egy tipikus nagyvárosi terület vízhatlan borítása csökkenti a talajvíz átszivárgását, és ötször annyi lefolyást eredményez, mint egy tipikus, azonos méretű erdőterület.
A közelmúltban számos burkolási projekt elkezdett áteresztő betont használni, amely bizonyos szintű automatikus csapadékvíz-kezelést kínál, annak érdekében, hogy ellensúlyozza az áteresztő beton káros következményeit.
A betont gondosan fektetik le gondosan kiszámított adalékanyag-arányokkal, hogy áteresztő betont állítsanak elő, amely lehetővé teszi, hogy a felszíni lefolyás átszivárogjon és visszatérjen a talajvízbe.
Az elöntést és a talajvíz utánpótlást egyaránt elősegíti ez. Az áteresztő beton és más diszkrét felületű területek automatikus vízszűrőként működhetnek azáltal, hogy blokkolják bizonyos veszélyes szennyező anyagok, például olajok és egyéb vegyszerek átjutását, ha megfelelően vannak megépítve és bevonva.
Sajnos még mindig vannak hátrányai az áteresztő beton széles körű használatának. A hagyományos betonhoz képest kisebb szilárdsága miatt a használatot kis terhelésű területekre korlátozza, és gondosan kell beépíteni, hogy minimálisra csökkentsék a fagyás-olvadás károsodását és az iszap felhalmozódását.
3. Városi hőség
Ami az úgynevezett városi hősziget hatását leginkább a beton és az aszfalt okozza. A világ 230-ra várhatóan 2 milliárd m2.5-rel (2 billió láb2060-rel) bővül majd, ami a jelenlegi globális épületállománynak megfelelő terület.
Az ENSZ Gazdasági és Szociális Minisztériuma szerint 68-re az előrejelzések szerint a világ lakosságának 2050%-a városi területeken fog élni. Az általuk felhasznált többletenergia és az általuk termelt levegőszennyezés következtében a burkolt felületek komoly veszélyt jelentenek. .
Egy régióban rengeteg lehetőség van az energiamegtakarításra. A légkondicionálás iránti igény ideális esetben csökkenne a hőmérséklet csökkenésével, így energiát takaríthat meg.
A tükröződő járdáknak a környező szerkezetekre gyakorolt hatását vizsgáló tanulmányok azonban azt mutatták, hogy az épületeken lévő tükröződő üveg hiánya, a járdáról visszaverődő napsugárzás megemelheti az épület hőmérsékletét, növelve a légkondicionálás szükségességét.
Ezenkívül a helyi hőmérsékletet és a levegő minőségét befolyásolhatja a városokat borító járdák hőátadása. Kevesebb napenergiát elnyelő anyagok, például magas albedójú burkolatok használata korlátozhatja a hő áramlását a városi környezetbe, és szabályozhatja az UHIE-t. A forró felületek konvekción keresztül melegítik fel a város levegőjét.
A jelenleg használatos burkolati anyagokból készült felületeken az albedók 0.05 és durván 0.35 között mozognak. A magas kezdeti albedóval rendelkező járdaanyagok általában elveszítik a visszaverődést egy tipikus élettartam során, míg az alacsony kezdeti albedóval rendelkezők visszaverődnek.
További figyelembe veendő tényezők a hőkomfort hatás és a gyalogosok egészségét és biztonságát nem veszélyeztető további mérséklő intézkedések szükségessége, különösen hőhullámok idején. A „mediterrán kültéri komfort index” (MOCI) kiszámítása közben történik
Az emberek ki vannak téve az időjárási és termikus komfortviszonyoknak, ezért az általános városterveket továbbra is figyelembe kell venni az ítéletek meghozatalakor. Ha megfelelően kombinálják más technológiákkal és technikákkal, például növényzettel, fényvisszaverő anyagokkal stb., a magas albedótartalmú anyagok városi környezetben történő felhasználása jótékony hatásokkal járhat.
4. Betonpor
Földrengések és egyéb természeti csapások, valamint épületrombolás során gyakran sok betonpor kerül a légkörbe. A Nagy Hanshin földrengést követően megállapították, hogy a súlyos légszennyezés fő oka a betonpor.
5. Radioaktív és mérgező szennyezés
Egészségügyi problémák merülhetnek fel, ha egyes vegyületeket tartalmaznak a betonban, beleértve a kívánt és nemkívánatos adalékanyagokat is. A felhasznált nyersanyagok forrásától függően a természetben előforduló radioaktív elemek (K, U, Th és Rn) eltérő koncentrációban fordulhatnak elő a betonszerkezetekben.
Például egyes kövek természetesen radont bocsátanak ki, és a régi bányákból származó hulladék sok uránt tartalmazott. Egy másik lehetőség, ha véletlenül mérgező vegyületeket használnak fel egy nukleáris balesetből származó szennyeződés következtében. Attól függően, hogy mi került a betonba bontás vagy repedés előtt, a törmelékből vagy a repedezett betonból származó por komoly egészségügyi kockázatokat jelenthet.
Azonban nem feltétlenül kockázatos, sőt még előnyös is lehet mérgező anyagok betonba ágyazása. Bizonyos esetekben, ha bizonyos vegyületeket, köztük fémeket adnak a cementhez a hidratációs folyamat során, biztonságos állapotban rögzítik azokat, és megakadályozzák a környezetbe való kibocsátását.
6. Nitrogén-oxid (NOx)
A nitrogén-oxid (NOx) számos negatív hatással van az emberi egészségre és a környezetre, beleértve a talajközeli ózont, a savas esőket, a globális felmelegedést, a vízminőség romlását és a látás romlását. Az érintett csoportok közé tartoznak a gyermekek és az olyan tüdőproblémákkal küzdő személyek, mint az asztma, és az ilyen állapotoknak való kitettség károsíthatja a tüdőszövetet azoknál az embereknél, akik kint dolgoznak vagy sportolnak.
7. Kén-dioxid (SO2)
A kén-dioxid (SO2) magas szintje ronthatja a légzést, és súlyosbíthatja a már meglévő légzőszervi és szív- és érrendszeri állapotokat. Az asztmások, a hörghurutban vagy tüdőtágulásban szenvedők, a gyerekek és az idősek az érzékeny populációk közé tartoznak. A savas esők vagy savas lerakódások fő oka az SO2.
8. Szén-monoxid (CO)
A szervezet szerveibe és szöveteibe szállított oxigén mennyiségének csökkentésével, szén-monoxid (CO) káros hatással lehet az egészségre. Negatív hatással lehet a szív- és érrendszerre és az idegrendszerre is. A szmogot vagy a talajközeli ózont, amely légzési problémákhoz vezethet, részben a CO hozza létre.
9. Üzemanyagok és nyersanyagok
A bemenetektől és az eljárástól függően egy cementgyár 3-6 GJ üzemanyagot használ fel egy tonna klinker előállításához. A cementkemencék többsége által manapság használt elsődleges tüzelőanyag a szén, a kőolajkoksz, és kisebb mértékben a földgáz és a fűtőolaj.
Ha megfelelnek a szigorú kritériumoknak, bizonyos visszanyerhető fűtőértékű hulladékok és melléktermékek felhasználhatók üzemanyagként a cementkemencékben a hagyományos fosszilis tüzelőanyagok, például a szén helyettesítésére.
Az olyan nyersanyagok helyén, mint az agyag, agyagpala és mészkő, bizonyos hasznos ásványi anyagokat tartalmazó hulladékok és melléktermékek, mint a kalcium, szilícium-dioxid, alumínium-oxid és a vas felhasználhatók nyersanyagként a kemencében.
Az alternatív tüzelőanyagok és a nyersanyagok közötti határ nem mindig egyértelmű, mert bizonyos anyagok értékes ásványianyag-tartalommal és visszanyerhető fűtőértékkel is rendelkeznek.
Például a szennyvíziszap elégetve hamutartalmú ásványokat termel, amelyek jótékony hatásúak a klinkermátrixban annak ellenére, hogy alacsony, de jelentős fűtőértékük van.
A cementgyártás környezeti hatásai – GYIK
Milyen szennyezést okoz a cementipar?
A cementipar főként légszennyezést okoz.
Mennyi CO2 keletkezik a cementgyártás során?
A cementgyártás során keletkező CO2 mennyisége körülbelül 0.9 font minden font cementre vonatkoztatva.
Hogyan idézi elő a cementgyártás a klímaváltozást?
A cementgyártás így okoz klímaváltozást. Amikor a kalcium-karbonát hővel megsemmisül, mész és szén-dioxid keletkezik, a cementgyártás üvegházhatású gázok kibocsátását eredményezi, ami viszont klímaváltozást okoz.
Milyen környezeti hatásai vannak a betonnak?
A cementgyártásból nyert beton a szén-dioxid, egy erős üvegházhatású gáz egyik fő termelője. A talaj felső rétegét, amely a föld legtermékenyebb rétege, hátrányosan érinti a beton. A betonból készült kemény felületek hozzájárulnak a felszíni lefolyáshoz, ami talajerózióhoz, vízszennyezéshez és áradásokhoz vezethet.
Összegzés
A cikkben látottakból tudjuk, hogy bár a cementgyártás elengedhetetlen összetevője a társadalom fejlődésének, káros a környezetünkre. Ez jelentős előrelépést tesz szükségessé a cementről az épületépítés más fenntartható és környezetbarát alternatívái felé.
ajánlások
- A 10 legjobb természeti erőforrás Bhutánban
. - 11 A talajszennyezés hatása az emberi egészségre
. - 8 A talajszennyezés okozta betegségek
. - 10 A talajszennyezés hatásai a növényekre
. - Az alumínium 5 legfontosabb környezeti hatása
. - 11 Az olajkitermelés környezeti hatásai
Szívből szenvedélyes környezetvédő. Vezető tartalomíró az EnvironmentGo-nál.
Arra törekszem, hogy a közvéleményt felvilágosítsam a környezettel és annak problémáival kapcsolatban.
Mindig is a természetről volt szó, védenünk kell, nem pusztítani.