Path to emissions free cement - Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickeln Elektrolyse-Methode zur Zementherstellung
Zement ist der Baustoff, der weltweit am häufigsten eingesetzt wird. Allerdings erzeugt die Herstellung von Zement große Mengen an Treibhausgas. Etwa 8 Prozent aller Treibhausgasemissionen entfallen auf die Zementproduktion. Wäre das ein eigenes Land, dann wäre das der drittgrößte Emittent der Welt.
Ein Forscherteam am Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat nun eine Grundidee entwickelt, wie Zement auf eine andere Art hergestellt werden könnte. Mit der Wirkung, daß die Gesamtemissionen wegfallen würden.
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MIT researchers find new approach suggesting path to emissions-free cement
https://www.designboom.com/technology/mit-researchers-emissions-free-cement-10-04-2019/
Beim MIT:
New approach suggests path to emissions-free cement
http://news.mit.edu/2019/carbon-dioxide-emissions-free-cement-0916
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Zement wird durch Mahlen von Kalkstein, Vermischen mit anderen Stoffen und Erhitzen auf etwa 1.400°C - 1450°C gebrannt. Das Brennen benötigt einerseits Kohle, andererseits wird das im Kalk gebundene Kohlendioxid freigesetzt. Anschließend wird das gekühlt und gemahlen, das Ergebnis ist Zement.
Yet-Ming Chiang vom MIT:
> “About 1 kilogram of carbon dioxide is released for every kilogram of cement made today,”
Ein Kilogramm Zement setzt etwa ein Kilogramm Kohlendioxid frei. Weltweit sind das 3 - 4 Gigatonnen Zement und Kohlendioxid pro Jahr. Es wird erwartet, daß diese Menge noch zunehmen wird, da sich die Zahl der Gebäude bis 2060 verdoppeln dürfte. Das ist eine Stadt wie New York alle 30 Tage.
Die Alternative:
Per Elektrolyse den Ausgangsstoff Calciumcarbonat (CaCO3) in Calciumhydroxid (Ca (OH) 2) umwandeln. Daraus kann Portlandzement hergestellt werden. Damit entfällt die Verbrennung von Kohle.
> “In many geographies renewable electricity is the lowest-cost electricity we have today, and its cost is still dropping,”
In vielen Regionen ist erneuerbare Elektrizität der kostengünstigte Strom, die Kosten sinken weiterhin. Ferner produziert der Prozess denselben Zement. Das würde die Akzeptanz eines solchen neuen Herstellungsprozesses deutlich verbessern.
Pulverisierter Kalkstein wird an einer Elektrode in der Säure gelöst. Das Ergebnis: Einerseits wird hochreines Kohlendioxid freigesetzt. Andererseits fällt Calciumhydroxid (Kalk) als Feststoff aus. Aus diesem kann Zement hergestellt werden.
Das Kohlendioxid kann, da es sehr rein ist, weiterverwendet werden. Etwa als flüssiger Ersatzstoff für Benzin oder für andere Anwendungen. Eine Wirkung: Es wird nicht freigesetzt.
> By contrast, the carbon dioxide emitted from conventional cement plants is highly contaminated with nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide and other material that make it impractical to “scrub” to make the carbon dioxide usable.
Im Gegensatz dazu ist das Kohlendioxid, das bei der üblichen Zementherstellung entsteht, hochgradig mit verschiedenen anderen Stoffen kontaminiert. So daß es unmöglich ist, das Kohlendioxid für andere Zwecke weiterzuverwenden.
Die im Prozess zusätzlich erzeugten Mengen an Wasserstoff und Sauerstoff könnten verwendet werden, um in Brennstoffzellen genügend Energie bereitzustellen, um die restlichen Prozesse zu befeuern. Das Ergebnis - reines Wasser.
Bei der Labordemonstration wurde gezeigt, daß die wichtigsten chemischen Prozesse funktionieren.
Unklar ist allerdings noch, wie die Forscher "einen Fuß in die Tür der großen Zementfabriken" bekommen könnten. Ein Ansatz: Nicht den gesamten Prozess umkrempeln, sondern nur einen Schritt.