گامی نو در کاهش آلایندگی بتن؛ استفاده از خاکستر زغال‌سنگ در یک روش کربن‌زدایی
یک شرکت آمریکایی از فناوری نوین خود در زمینه کربن‌زدایی بتن پرده برداشته است که در آن از خاکستر بادی حاصل از سوختن زغال‌سنگ بهره می‌گیرد.
نیروگاه‌های زغال‌سنگ در طول قرن گذشته تاثیرات مخرب قابل توجهی بر محیط زیست داشته‌اند و در بروز پدیده‌های ناگواری همچون تغییرات اقلیمی و باران‌های اسیدی نقش ایفا کرده‌اند.
به نقل از تک کرانچ، شرکت «PHNX Materials» روشی را توسعه داده است که به وسیله آن می‌توان خاکستر بادی، این محصول جانبی نیروگاه‌های حرارتی، را از گوگرد و کربن پاکسازی کرد.
گوگرد و کربن از جمله ناخالصی‌هایی هستند که تولیدکنندگان بتن معمولاً از استفاده آن‌ها اجتناب می‌کنند. شرکت PHNX Materials با استخراج این ترکیبات، خاکستر را برای استفاده در صنعت بتن آماده می‌سازد و در عین حال، منبع جدیدی از ترکیب گوگرد و آلومینیوم موجود در خاکستر بادی را فراهم می‌آورد.
«کریش مهتا»، بنیان‌گذار و مدیرعامل شرکت PHNX Materials، در این باره اظهار داشت: می‌توان تا ۳۰ درصد از سیمان مورد استفاده در بتن را با خاکستر جایگزین کرد. با این جایگزینی، خاکستر بادی حاصل از کارخانه‌های زغال‌سنگ می‌تواند به میزان چشمگیری از ردپای کربنی این ماده ساختمانی بکاهد.
این استارت‌آپ اخیراً موفق به جذب ۲.۵ میلیون دلار سرمایه شده است. «خورخه اوسیو نورگارد»، از بنیان‌گذاران و مدیر ارشد فناوری PHNX Materials، توضیح داد: راز خاکستر بادی در کمک به تثبیت مخلوط بتن نهفته است. در صورت عدم استفاده از خاکستر، یک واکنش شیمیایی خاص می‌تواند سنگدانه‌ها (ریزسنگ‌های موجود در بتن) را به نوعی ژل تبدیل کند که قابلیت انبساط و در نتیجه ترک خوردگی بتن را دارد. هنگامی که میلیاردها دلار برای ساخت یک بزرگراه یا پل هزینه می‌شود، انتظار می‌رود که این سازه‌ها تا ۱۰۰ سال دوام داشته باشند و خاکستر بادی به تحقق این هدف کمک می‌کند.
تعطیلی نیروگاه‌های زغال‌سنگ منجر به کاهش میزان خاکستر در دسترس برای شرکت‌های تولیدکننده بتن شده است. در حالی که پیش‌تر ۵۱ درصد از کل برق ایالات متحده از طریق زغال‌سنگ تامین می‌شد، امروزه این رقم به ۱۵ درصد رسیده است. این تعطیلی‌ها صنعت جدیدی را در زمینه برداشت خاکستر زغال‌سنگ ایجاد کرده است.
مهتا در ادامه گفت: شرکت‌ها در حال جستجو در گودال‌های خاکستر برای یافتن خاکستر بادی باکیفیت، استخراج و انجام پردازش‌های اولیه بر روی آن و سپس فروش آن به شرکت‌های تولیدکننده بتن هستند. با این حال، تمامی خاکسترهای موجود مطابق با استانداردهای مورد نیاز نیستند و این امر منجر به کمبود خاکستر بادی و افزایش قیمت آن شده است. در نتیجه، شرکت‌های تولیدکننده بتن نیز میزان خاکستر بادی مورد استفاده در مخلوط‌های خود را به حدود هشت درصد کاهش داده‌اند. در حالی که آن‌ها می‌توانند تا ۳۰ درصد خاکستر بادی استفاده کنند، مابقی را با سیمان اضافی که قیمت آن تقریباً دو برابر خاکستر بادی در هر تن است، جبران می‌کنند.
این وضعیت نه تنها دوام بتن را به خطر می‌اندازد، بلکه ردپای کربنی آن را نیز افزایش می‌دهد. تولید سیمان، دی‌اکسید کربن را هم از واکنش شیمیایی تشکیل‌دهنده آن و هم از سوخت‌های فسیلی مورد استفاده برای ایجاد حرارت و هدایت واکنش آزاد می‌کند. بر اساس گزارش آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا (EPA)، تولید هر تن سیمان در این کشور حدود ۰.۸ تن دی‌اکسید کربن منتشر می‌کند. مهتا تاکید کرد: ما بر این باوریم که ارائه یک منبع جدید خاکستر، مقیاس‌پذیرترین و سریع‌ترین راه برای کربن‌زدایی این بخش است.
فرآیند شرکت PHNX Materials، خاکستر بادی را مستقیماً از محل‌های دفن زباله جمع‌آوری کرده و گوگرد و آلومینیوم را از آن استخراج می‌کند. این شرکت همچنین در حال بررسی روش‌هایی برای استخراج عناصر کمیاب خاکی است و در نهایت خاکستر، گوگرد، آلومینیوم و سایر ترکیبات را به تولیدکنندگان بتن و سایر صنایع مرتبط عرضه می‌کند. به عنوان مثال، از گوگرد می‌توان در تولید کود استفاده کرد.
شرکت PHNX Materials امیدوار است با بهره‌گیری از ناخالصی‌های موجود در بیش از ۸۰۰ محل دفن زباله خاکستر بادی در ایالات متحده، بتواند یک جایگزین با کربن پایین‌تر برای صنعت بتن ارائه دهد.
