Kas ir lidojošo pelnu cements?

Ogļu dedzināšanas pamati

Kad ogles un atkritumus sadedzina spēkstacijās, tie rada nedegošu blakusproduktu, ko sauc par akmeņogļu pelniem. Divu atšķirīgu veidu pelnu daļiņas veido akmeņogļu pelnus: grunts pelni, kas sakrājas ogļu krāšņu dibenā, un vieglie pelni, kas tiek noķerti dūmu skursteņos, kad tie “lido” augšup un prom. Lielāko daļu nedegošo materiālu veido vieglie pelni, kas dūmgāzēs ceļo augšā un ieķeras dūmu skurstenī un skurstenī. Šīs atliekas ir regulāri jāiztīra un jāiznīcina. Viens veids, kā šo materiālu var izmantot atkārtoti, ir to kombinēšana ar citiem materiāliem, lai izveidotu cementu.

Pielietojums betonā

Viens no visizplatītākajiem pelnu cementa lietojumiem ir kā piedeva betona veidošanai. Betonu tradicionāli izgatavo ar portlandcementu, pulverveida vielu, kas izgatavota no malta klinkera, kalcija sulfāta un citām nelielām piedevām. Klinkers ir materiāls, ko parasti izgatavo no kaļķakmens un minerāliem, kurus sasmalcina un sasmalcina kopā, pēc tam karsē. Pievieno kalcija sulfātu, un klinkeru samaļ cementa pulverī. Process prasa lielu enerģijas daudzumu; tai ir milzīgs oglekļa pēdas nospiedums, un tas veido aptuveni 7% līdz 8% no katru gadu emitētā oglekļa dioksīda.

Lidosos pelnus, kas lielākoties sastāv no silīcija dioksīda un kalcija oksīda, var izmantot kā portlandcementa aizstājēju vai kā papildinājumu tam. Materiāli, kas veido lidojošos pelnus, ir pucolāni, kas nozīmē, ka tos var izmantot, lai kopā saistītu vai cementētu materiālus. Pozolāna materiāli parasti palielina betona izturību un izturību.

Iespēja samazināt piesārņojumu

Bieži tiek uzskatīts, ka betons, kas izgatavots no viegliem pelniem, ir videi draudzīgs. Tas saista toksiskās ķimikālijas, kas atrodas lidojošos pelnos, tādā veidā, lai tie neļautu piesārņot dabas resursus. Zaļā betona izmantošana portlandcementa vietā vai papildus tam patērē mazāk enerģijas, prasa mazāk invazīvu ieguvi un samazina gan resursu patēriņu, gan CO2 emisijas.

Vispārējās ietekmes uz vidi pētījumi

Lai gan lielākā daļa pasaules regulatīvo aģentūru, tostarp ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA), tos neuzskata par bīstamu materiālu, vieglie pelni var saturēt ievērojamu daudzumu toksisku materiālu. Ir bijuši gadījumi, kad lidojošie pelni ir izskalojušies gruntsūdeņos, izraisot vēzi, iedzimtus defektus un citas veselības problēmas. Daudzos reģionos nav noteikumu vai uzraudzības prasību uzņēmumiem, kas rada un apglabā lidojošos pelnus. Pelni, ko neizmanto tādu produktu ražošanai kā pelnu cements, bieži tiek apglabāti poligonos un pamestās raktuvēs.

Pašlaik nav zināms, vai cements, kas izgatavots no ogļu dedzināšanas blakusproduktiem, izskalos ķīmiskās vielas gaisā vai zemē, un ir ļoti maz datu par to, kas var notikt nākotnē, kad ar to izgatavotais betons mainīsies un erodīsies. Vairākas vides aģentūras, piemēram, EPA, Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) un California’s Collaborative for High-Performance Schools (CHPS), ir noteikušas ierobežojumus pieļaujamajam dzīvsudraba līmenim lidojošajos pelnos, ko izmanto pelnu cementā. Cerams, ka, ierobežojot dažas no bīstamākajām ķimikālijām, kas atrodamas lidojošos pelnos, iespējamās problēmas nākotnē var samazināt līdz minimumam.