Che cos'è il cemento di cenere volante?
Quando il carbone e i rifiuti vengono bruciati nelle centrali elettriche, creano un sottoprodotto non combustibile chiamato cenere di carbone. Due tipi distinti di particelle di cenere formano la cenere di carbone: la cenere inferiore, che si raccoglie sul fondo delle fornaci a carbone, e la cenere volante, che viene catturata nei fumaioli. La stragrande maggioranza del materiale non combustibile è la cenere volante, che viaggia nei fumi e rimane intrappolata nei fumaioli e nel camino. Questo residuo deve essere pulito e smaltito su base regolare. Un modo per riutilizzare questo materiale è combinarlo con altri materiali per creare cemento ceneri volanti.
Il calcestruzzo è tradizionalmente realizzato con cemento Portland, una sostanza in polvere fatta di clinker macinato, solfato di calcio e altri additivi minori. Il clinker è un materiale solitamente costituito da calcare e minerali, che vengono frantumati e macinati insieme, quindi riscaldati. Viene aggiunto solfato di calcio e il clinker viene macinato in polvere di cemento. Il processo richiede una grande quantità di energia; ha un'enorme impronta di carbonio e rappresenta circa il 7% -8% di anidride carbonica emessa ogni anno.
La cenere volante, che è in gran parte costituita da biossido di silicio e ossido di calcio, può essere utilizzata come sostituto del cemento Portland o come integratore. I materiali che compongono la cenere volante sono pozzolanici, il che significa che possono essere usati per legare insieme - o cemento - materiali. I materiali bucolanici, tra cui il cemento delle ceneri volanti, aggiungono durabilità e resistenza al calcestruzzo.
Il cemento delle ceneri volanti è anche noto come calcestruzzo verde. Lega le sostanze chimiche tossiche presenti nelle ceneri volanti in modo da impedire loro di contaminare le risorse naturali. L'uso del cemento con ceneri volanti al posto o in aggiunta al cemento Portland consuma meno energia, richiede un estrazione meno invasiva e riduce sia il consumo di risorse che le emissioni di CO2.
Sebbene non sia considerato un materiale pericoloso dalla US Environmental Protection Agency (EPA), le ceneri volanti possono includere notevoli quantità di materiali tossici. Ci sono stati incidenti in cui la cenere volatile è penetrata nelle acque sotterranee causando il cancro, i difetti alla nascita e altri problemi di salute. In molte regioni, non esistono normative o requisiti di monitoraggio per le aziende che creano e smaltiscono ceneri volanti. La cenere che non viene utilizzata per produrre prodotti come il cemento delle ceneri volanti viene spesso smaltita in discariche e miniere abbandonate.
Al momento non è noto se il cemento delle ceneri volanti rilascerà sostanze chimiche nell'aria o nel terreno; non ci sono dati su ciò che potrebbe accadere in futuro quando il cemento fatto con ceneri volanti si inumidisce ed erode. Diverse agenzie ambientali, come l'EPA, il Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) e la California Collaborative for High-Performance Schools (CHPS), hanno fissato limiti ai livelli accettabili di mercurio nelle ceneri volanti utilizzate nel cemento delle ceneri volanti. Si spera che, limitando alcune delle sostanze chimiche più pericolose presenti nelle ceneri volanti, si possano ridurre al minimo i potenziali problemi futuri.