Cimentul, unul dintre cele mai utilizate materiale produse de om, presupune un proces energofag si consumator de resurse, cu impact local si global. La nivel modial, anual se consuma in medie 350 kg de ciment pe cap de locuitor. In 2009 s-a estimat un consum de 511 kg/cap de locuitor de deseuri generate in tarile dezvoltate si 219 kg/cap de locuitor in tarile din lumea a treia.
Evolutia infrastructurii, planificarii si a necesarului de infrastructura genereaza deseuri din constructii si demolari de aproximativ 900 milioane de tone pe an, iar asta numai in Europa, SUA si Japonia. Piata combustibililor alternativi obtinuti din deseuri cunoaste o evolutie fascinanta incepând cu 2008 – anul fluctuatiilor de pret si reajustarilor brutale ale pietelor de materii prime, care pentru umanitate dau un nou sens resurselor limitate. In acelasi timp, piata deseurilor si reciclabilelor a fost estimata, in 2009, la cel putin 308,8 miliarde de euro pe an, iar importanta sporeste pe masura ce resursele de materii prime se reduc.
Combustibilii traditionali, inlocuiti de cei alternativi
Traditional, cimentul se produce prin expunerea calcarului la 1.450°C, in cuptor rotativ, alaturi de cantitati reduse de alte materiale, precum argila. Acest lucru necesita cantitati semnificative de combustibil. La produsul intermediar, numit clinker, se adauga gips pentru a fi generat asa-numitul „ciment comun” (Ordinary Portland Cement). Constituentii aditionali, precum cenusa de carbune si cea vulcanica, calcarul si zgura din mixul din clinker, genereaza un amestec de ciment cu variate proprietati si grade de rezistenta.
O fabrica de ciment consuma intre 3,000-6,500 MJ de combustibil pe tona de clinker produs, in functie de materia prima folosita si de procesul utilizat. Majoritatea fabricilor folosesc carbuni, cocs si petrol. In mod obisnuit, consumul energetic reprezinta intre 30-40% din costul de productie. La producerea cimentului se pot folosi insa si combustibili alternativi, ce trebuie sa respecte specificatiile de calitate (omogenitate, marimea particulelor si inflamabilitate) in aceeasi maniera in care o respecta materiile prime si combustibilii conventionali.
Deseurile selectate si produsele secundare continând minerale utile precum calciu, siliciu, aluminiu si fier pot fi folosite drept materii prime in cuptorul de ardere, inlocuind materiale precum argila, sistul argilos, calcarul si gudroanele neacceptate la rampa de gunoi.
Deoarece unele materiale au atât continut mineral, cât si o valoare calorica ce poate fi recuperata, distinctia intre combustibilii alternativi si materii prime virgine nu este clara. De exemplu, namolul de la statiile de tratare a apei au o valoare calorica redusa si este ars pentru a genera cenusa care contine mineralele necesare in matricea clinkerului.
Industria cimentului valorifica energetic deseuri din diferite industrii, precum: deseuri menajere sortate, precum si namoluri deshidratate de la statiile de epurare a apei uzate (ex: cauciucurile si anvelopele uzate, emulsiile si uleiurile uzate, reziduurile petroliere, solurile contaminate, textilele, pielaria, deseurile din lemn, deseurile care nu pot fi reciclate, deseurile de hârtie sau carton, deseuri de mase plastice, lemnul si plasticul din demolari sau constructii, deseurile de lacuri si vopsele, solventi, cenusa de termocentrala, nisipurile si zgurile de turnatorie, erbicidele, rumegusul, zgura de aluminiu etc.).
Ca sa va faceti o idee, aproape 50 de milioane de anvelope sunt inca abandonate anual si netratate, la nivel mondial. Industria cimentului nu proceseaza doze metalice, sticla, ceramica, echipamente electrice si electronice, deseuri din constructii si demolari (cu exceptia lemnului si plasticului), arme chimice si biologice, deseuri radioactive si nucleare, deseuri medicale si infectioase, deseuri biodegradabile si baterii.
Reciclarea reduce presiunea asupra resurselor
In ciuda progresului tehnologic, multe tari ignora potentialul de reutilizare a cimentului – agregate pentru infrastructura auto sau pentru ciment nou – astfel ca deseurile asociate ajung in cel mai bun caz la rampele de gunoi.
Reciclarea cimentului are doua mari avantaje: (1) reduce utilizarea agregatelor virgine si costurile de mediu asociate exploatarii si transportului acestora; si (2) reduce cantitatea de materiale valoroase aruncate la rampele de gunoi. Potrivit „Initiativei Cimentul Sustenabil”, lansata de World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), recuperarea betonului/cimentului conduce totusi la reduceri nesemnificative ale emisiilor de gaze cu efect de sera. In România exista sapte fabrici de ciment deja autorizate sa coincinereze o gama de peste 100 de tipuri de deseuri (atât deseuri industriale, cât si deseuri menajere sortate). In 2002, in România se incinerau aproximativ 1,2% – 1,5% din cantitatea totala de deseuri, in timp ce, in tarile UE, aproape 15%.
Motive pentru utilizarea combustibililor alternativi
• Consum mai mic de combustibili si emisii de CO2 reduse
• Industria de profil genereaza 5% din emisiile globale de CO2, unde 50% provin din procesul chimic de transformare a calcarului in clinker, 40% din arderea combustibilului si 10% din consumul energetic si transport.
• Utilizarea combustibililor alternativi a generat in anul 2000, la nivelul unei unitati franceze, o economie de 300.000 de tone de combustibili conventionali. Tot in anul 2000, incinerarea a 1.500 kg anvelope/h inlocuia consumul a 1.900 kg carbuni/h
Reducerea costurilor
Costurile cu combustibilii sunt considerabile. In schimb, combustibilii alternativi din deseuri costa mai putin chiar daca acestea necesita costuri de pretratare si omogenizare pentru cuprorul de ardere, echipamente suplimentare de protectia mediului si respectarea standardelor corespunzatoare.
Puterea exemplului
Incurajeaza societatea sa foloseasca resursele mai eficient si sa se orienteze catre obiceiuri sustenabile de productie si consum.
Reduce impactul minelor si carierelor asupra mediului
Majoritatea combustibililor, materiilor prime si aditivilor folositi in mod traditional in productia cimentului provin din cariere si minerit. Majoritatea resurselor sunt combustibili fosili neregenerabili. Extractia, procesarea si transportul lor au impact semnificativ si de durata asupra mediului si in mod special asupra peisajului. Folosirea combustibililor alternativi conduce la reducerea exploatarii resurselor naturale si a impactului acesteia.
Avantaje imediate
• Utilizarea cuptoarelor de ciment pentru eliminarea deseurilor este mai putin dezirabila decât reciclarea si reutilizarea, dar este o alternativa viabila la groapa de gunoi. Directiva europeana privind incinerarea deseurilor recunoaste coincinerarea in cuptoarele de ciment drept solutie viabila de tratare a deseurilor
• Reutilizarea deseurilor rezultate dintr-un proces ca si combustibil in alt proces creeaza legaturi industriale orizontale necesare pentru a pasi catre economia zero-deseuri (zero-waste economy).
• Emisiile de dioxid de carbon din productia de ciment reprezinta 5% din emisiile globale. Strategia tehnologica a procesatorilor mondiali de profil este de a-si reduce emisiile cu 18% fata de prezent pâna in anul 2050 – adica de la 0,75 la 0,42 tone de dioxid de carbon emisii pe tona de ciment produs.
Chestiuni care ramân arzatoare
In procesul de productie se elimina:
• dioxid de carbon, particule de praf (10-400t/an pentru un cuptor mediu), NOx si SOx (400-6000 t/an), COV (10-100 mg/Nm3), metale grele (2 – 600 kg), dioxina si furan (0,1 ng TEQ/Nm3).
• Metalele grele se fixeaza in structura clinkerului, prin combinatii chimice foarte stabile.
• Rata de distrugere a compusilor organici stabili este 99,99%.
• Neutralizarea totala a sulfului si clorului din combustibilul de ardere, datorita excesului de calcar, fapt ce nu necesita statie de curatare (scruber).
• Marii producatori de ciment afirma faptul ca utilizarea combustibililor alternativi nu modifica semnificativ continutul prafului si a altor emisii generate, comparativ cu emisiile generate din utilizarea combustibililor traditionali.
• Autoritatile locale nu detin expertiza si resursele necesare pentru a monitoriza, raporta si reglementa utilizarea combustibililor alternativi, in contextul in care, potrivit legii, acestia ar trebui acceptati numai daca sunt pretratati si respecta reglementarile locale.
Text de Alex Bara
