Onderzoekers van de Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) in Duitsland en de Braziliaanse Universiteit van Pará hebben een klimaatvriendelijk alternatief voor conventioneel cement ontwikkeld. Kooldioxide (CO ₂ ) emissies kunnen tijdens de productie met maximaal tweederde worden verminderd wanneer een voorheen ongebruikte deklaag van bauxietwinning als grondstof wordt gebruikt. Het alternatief bleek net zo stabiel te zijn als het traditionele Portlandcement. De resultaten zijn gepubliceerd in Duurzame materialen en technologieën .

Huizen, fabrieken, trappen, bruggen, dammen - geen van deze constructies kan worden gebouwd zonder cement. Volgens schattingen, in 2020 werd wereldwijd bijna 6 miljard ton cement geproduceerd. Cement is niet alleen een belangrijk bouwmateriaal, het is ook verantwoordelijk voor ongeveer acht procent van de door de mens veroorzaakte CO ₂ uitstoot. "Portlandcement wordt traditioneel gemaakt met verschillende grondstoffen, inclusief kalksteen, die worden verbrand tot zogenaamde klinker, " legt professor Herbert Pöllmann van MLU's Instituut voor Geowetenschappen en Geografie uit. "Tijdens het proces, het calciumcarbonaat wordt omgezet in calciumoxide, waarbij grote hoeveelheden koolstofdioxide vrijkomen." Aangezien CO ₂ is een broeikasgas, onderzoekers zijn al enkele jaren op zoek naar alternatieven voor Portlandcement.

Een veelbelovende oplossing is calciumsulfoaluminaatcement, waarin een groot deel van de kalksteen is vervangen door bauxiet. Echter, bauxiet is een gewilde grondstof bij de productie van aluminium en niet in onbeperkte hoeveelheden verkrijgbaar. Samen met Braziliaanse mineralogen, het MLU-team heeft nu een alternatief voor het alternatief gevonden, om zo te zeggen:ze gebruiken geen puur bauxiet, maar eerder een deklaag:Belterra-klei. "Deze kleilaag kan tot 30 meter dik zijn en bedekt de bauxietafzettingen in de tropische gebieden van de aarde, bijvoorbeeld in het Amazonebekken, " legt Pöllmann uit. "Het bevat voldoende mineralen met een aluminiumgehalte om cement van goede kwaliteit te garanderen. Het is ook in grote hoeveelheden beschikbaar en kan zonder extra behandeling worden verwerkt." Nog een voordeel:de Belterra-klei moet toch worden verwijderd, het hoeft dus niet alleen voor de cementproductie te worden gewonnen.

Hoewel cement niet volledig kan worden geproduceerd zonder calciumcarbonaat, minimaal 50 tot 60 procent van de kalksteen kan worden vervangen door Belterra-klei. Het proces heeft nog een ander milieurelevant voordeel:het verbrandingsproces vereist slechts 1 250 graden Celsius (2282° Fahrenheit) - 200 graden (392 ° Fahrenheit) minder dan voor Portlandcement. "Onze methode stoot niet alleen minder CO . uit ₂ tijdens de chemische omzetting, maar ook bij het opwarmen van de draaitrommelovens", zegt Pöllmann. Door deze effecten te koppelen, CO ₂ Tijdens de cementproductie kunnen emissies tot wel tweederde worden verminderd.

Bij uitgebreide laboratoriumtesten de mineralogen konden aantonen dat hun alternatieve cement voldoet aan alle kwaliteitseisen die aan traditioneel portlandcement worden gesteld. Verdere onderzoeksprojecten zullen nu onderzoeken of er in Duitsland ook deklaagbronnen zijn die geschikt zijn voor cementproductie. "Grondstoffen die kleimineralen met een lager aluminiumgehalte bevatten, zouden met name kunnen worden gebruikt in bouwprojecten waar minderwaardig beton voldoende is, " legt Pöllmann uit. "Er is hier nog een enorm potentieel om de uitstoot van kooldioxide verder te verminderen."