Co to jest cement popiołu lotnego?
Podczas spalania węgla i odpadów w elektrowniach powstają niepalne produkty uboczne zwane popiołem węglowym. Dwa różne rodzaje cząstek popiołu tworzą popiół węglowy: popiół denny, który gromadzi się na dnie pieców węglowych, oraz popiół lotny, który jest wychwytywany w kominach. Zdecydowana większość niepalnego materiału to popiół lotny, który unosi się w spalinach i zostaje uwięziony w kominach i kominie. Pozostałości muszą być regularnie usuwane i usuwane. Jednym ze sposobów ponownego wykorzystania tego materiału jest połączenie go z innymi materiałami w celu utworzenia cementu z popiołu lotnego.
Beton jest tradycyjnie wytwarzany z cementu portlandzkiego, sproszkowanej substancji wykonanej ze zmielonego klinkieru, siarczanu wapnia i innych drobnych dodatków. Klinkier to materiał zwykle wykonany z wapienia i minerałów, które są kruszone i mielone razem, a następnie podgrzewane. Dodaje się siarczan wapnia, a klinkier miele się na proszek cementowy. Proces wymaga dużej ilości energii; ma ogromny ślad węglowy i stanowi około 7–8% dwutlenku węgla emitowanego każdego roku.
Popiół lotny, który w dużej mierze składa się z dwutlenku krzemu i tlenku wapnia, może być stosowany jako substytut cementu portlandzkiego lub jako dodatek do niego. Materiały, z których składają się popioły lotne, są pucolanowe, co oznacza, że można je stosować do wiązania lub cementowania materiałów razem. Materiały pucolanowe, w tym cement lotny, zwiększają trwałość i wytrzymałość betonu.
Cement z popiołu lotnego jest również znany jako zielony beton. Wiąże toksyczne chemikalia obecne w popiele lotnym w sposób, który powinien zapobiec zanieczyszczeniu zasobów naturalnych. Używanie cementu popiołu lotnego zamiast cementu portlandzkiego lub oprócz niego zużywa mniej energii, wymaga mniej inwazyjnego wydobycia oraz zmniejsza zużycie zasobów i emisję CO2.
Chociaż amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) nie uważa tego materiału za niebezpieczny, popiół lotny może zawierać znaczne ilości materiałów toksycznych. Zdarzały się przypadki, w których popioły lotne przedostały się do wód gruntowych, powodując raka, wady wrodzone i inne problemy zdrowotne. W wielu regionach nie ma żadnych przepisów ani wymagań dotyczących monitorowania dla firm, które wytwarzają i usuwają popioły lotne. Popiół, który nie jest wykorzystywany do wytwarzania produktów takich jak popioły lotne, jest często usuwany na wysypiskach śmieci i porzuconych kopalniach.
Obecnie nie wiadomo, czy cement popiołu lotnego wypłukuje chemikalia w powietrze lub ziemię; nie ma danych na temat tego, co może się stać w przyszłości, gdy beton wykonany z cementu lotnego i popiołu ulegnie erozji. Kilka agencji ochrony środowiska, takich jak EPA, Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) oraz California Collaborative for High-Performance Schools (CHPS), ustanowiło limity dopuszczalnych poziomów rtęci w popiele lotnym stosowanym w cemencie lotnym. Mamy nadzieję, że ograniczając niektóre z najbardziej niebezpiecznych substancji chemicznych występujących w popiele lotnym, potencjalne przyszłe problemy można zminimalizować.