Ερευνητές του ΜΙΤ βρήκαν έναν τρόπο να εξαλείψουν τις εκπομπές άνθρακα από την παραγωγή τσιμέντου, που αποτελεί σημαντική πηγή αερίων θερμοκηπίου στον πλανήτη μας, καθώς αντιστοιχεί περίπου το 8% του συνόλου.
Αναλυτικότερα, όπως αναφέρει το ΜΙΤ News, οι ερευνητές βρήκαν έναν νέο τρόπο παρασκευής του υλικού που θα μπορούσε να εξαφανίσει πλήρως τις εκπομπές αυτές, πιθανώς παράγοντας και άλλα χρήσιμα προϊόντα κατά τη διαδικασία.
Τα αποτελέσματα της σχετικής έρευνας παρουσιάζονται στο PNAS, σε άρθρο των Γετ-Μινγκ Τσιάνγκ, καθηγητή Επιστήμης Υλικών και Μηχανολογίας στο ΜΙΤ, Λέα Έλις, μεταδιδακτορικής Αντρέ Μπαντέλ, τελειόφοιτου και άλλων.
«Περίπου 1 κιλό διοξειδίου του άνθρακα απελευθερώνεται για κάθε κιλό τσιμέντου που φτιάχνεται σήμερα» λέει ο Τσιάνγκ. Αυτό αντιστοιχεί σε 3-4 γιγατόνους τσιμέντου και εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα ετησίως, ποσότητα που αναμένεται να αυξηθεί, δεδομένου ότι ο αριθμός των κτιρίων παγκοσμίως αναμένεται να διπλασιαστεί ως το 2060. Οπότε η πρόκληση είναι να βρεθούν τρόποι μείωσης των εκπομπών άνθρακα χωρίς το τσιμέντο να γίνει πιο ακριβό- και ο Τσιάνγκ και οι συνεργάτες του είχαν την ιδέα της χρήσης μια ηλεκτροχημικής διαδικασίας για την αντικατάσταση του υπάρχοντος συστήματος, που βασίζεται σε ορυκτά καύσιμα.
Το συνηθισμένο τσιμέντο Πόρτλαντ (το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο είδος τσιμέντου) παράγεται αλέθοντας ασβεστόλιθο και στη συνέχεια «μαγειρεύοντάς» τον με άμμο και πηλό σε υψηλή θερμοκρασία, η οποία παράγεται μέσω καύσης άνθρακα. Η διαδικασία αυτή, όπως γίνεται εύκολα αντιληπτό, παράγει διοξείδιο του άνθρακα μέσω της καύσης του άνθρακα και της απελευθέρωσης αερίων κατά το «μαγείρεμα».
Η νέα διαδικασία επικεντρώνεται στη χρήση ενός ηλεκτρολύτη: Μια μπαταρία συνδεδεμένη με δύο ηλεκτρόδια βυθίζεται σε νερό, παράγοντας φυσαλίδες οξυγόνου από το ένα και υδρογόνου από το άλλο, καθώς ο ηλεκτρισμός διασπά τα μόρια του νερού. Επίσης, το ηλεκτρόδιο που δίνει οξυγόνο, παράγει και οξύ, ενώ αυτό που δίνει υδρογόνο, δίνει και βάση.
Στη νέα διαδικασία ο αλεσμένος ασβεστόλιθος διαλύεται στο οξύ στο ένα ηλεκτρόδιο και απελευθερώνεται διοξείδιο υψηλής καθαρότητας, ενώ υδροξείδιο του ασβεστίου εμφανίζεται στο άλλο. Το υδροξείδιο του ασβεστίου μετά μπορεί να υποστεί επεξεργασία για να παραχθεί τσιμέντο. Όσον αφορά στο διοξείδιο, μπορεί εύκολα να συγκεντρωθεί και να αξιοποιηθεί για την παραγωγή άλλων προϊόντων, όπως υγρά καύσιμα κ.α. Σε κάθε περίπτωση, ο Τσιάνγκ τονίζει πως δεν απελευθερώνεται στο περιβάλλον διοξείδιο του άνθρακα από την όλη διαδικασία. Επίσης, υπολογισμοί έχουν δείξει πως το υδρογόνο και το οξυγόνο που εκπέμπονται επίσης στη διαδικασία θα μπορούσαν να επανασυνδυαστούν, πχ σε μια κυψέλη καυσίμου, ή να καούν για την παραγωγή ενέργειας που θα χρησιμοποιείται για την υπόλοιπη διαδικασία, παράγοντας μόνο υδρατμούς.
