A betont sosem fogjuk elhagyni, de még idén jöhet a zéró kibocsátású cement

A cementre egyfajta gazdasági barométerként szoktak tekinteni: amilyen mértékben nő a GDP, általában megegyező arányban nő a cement felhasználása, legalábbis az európai környezetben.

Magyarországon évente átlagosan 3 millió tonna cementet használnak fel, konjunkturális időszakban ez elérheti akár a 4,5 millió tonnát is, jelenleg jóval a 3 milliós átlag alatt van ez az érték.

A szén-dioxid kibocsátás szempontjából a cementgyártás során két folyamatot érdemes megkülönböztetni: az egyik a tüzelőanyagból, a másik a nyersanyagból származó kibocsátás. Utóbbi esetében a szén-dioxid a mészkő (kalcium-karbonát) égetésekor keletkezik, ahol CO2 távozik és égetett mész (kalcium-oxid) marad vissza. Ez egy kémiai folyamat, természeti adottság, itt a kibocsátás csökkentésére nincs lehetőség. Ugyanakkor a keletkező szén-dioxid befogása és tárolása az úgynevezett CCS technológiákkal (Carbon Capture and Storage) egy járható út, tehát az égésterméket a kéményben be kell fogni, és a föld alatti rétegekben eltárolni.

A tüzelőanyagból származó kibocsátás csökkentésére azonban már több lehetőség adott, amelyek kihasználásában a magyar cementipar élen jár: a Duna-Dráva Cement Kft. (DDC) például a legmodernebb technológiákat alkalmazza, amelyek még az európiai mezőnyt tekintve is kimagaslóak. Az elmúlt 15 évben mindkét, a Váci és a Beremendi Cementgyár is komplett modernizáláson esett át, a technológia fel lett készítve az alternatív tüzelőanyagok fogadására.

Képesek vagyunk akár 100%-ban alternatív tüzelőanyag égetésre, ami a körforgásos gazdaságban óriási jelentőségű: az úgynevezett RDF-et (Refuse Derived Fuel, vagyis lakossági kommunális hulladékból és a szelektív hulladékgyűjtés válogatás utáni maradékából készült, ipari feldolgozás során előállított másodlagos tüzelőanyag) és a különböző ipari hulladékokat hasznosítani tudjuk, azok nem kerülnek a hulladék lerakókba, nem kell a megsemmisítésükre külön energiát fordítani. Ráadásul a cementgyárban való hasznosítás előnye, hogy még hamu sem marad hátra, az beleépül az alapanyagba

– mondta a Portfolio-nak Szabó László, a DDC műszaki vezérigazgató-helyettese.

A gyártás során az üzemi hőmérséklet ezer fok fölött van, minden anyag atomjaira esik szét, a kemencéből kikerülő anyag gyakorlatilag olyan, mint a láva. Egy mesterséges vulkánt állítanak elő, amelyben teljesen új kristályszerkezetű anyagok születnek, amelyek hidraulikus tulajdonságúak, vagyis, ha vizet adunk hozzájuk, akkor megkeményednek, ez adja a beton szilárdságát.

Ahhoz, hogy az említett hulladékok adhassák a gyártás fűtőanyagát, jelentős átalakításokra, beruházásokra volt szükség, hiszen a felszabaduló káros anyagokat 100 százalékban meg kell kötni ahhoz, hogy a technológia ne legyen szennyező. Ez a gyakorlatban úgy néz ki, hogy van egy gázhűtő torony, ahol vizet permeteznek be a hűtéshez, a gázzal ellenáramban pedig őrölt mészkövet, ami a hőmérséklet emelkedésével égetett mésszé válik. Az égetett mészkő liszt pedig technológiailag a leghatékonyabb füstgáztisztító eljárás.

Az energiaellátás korszerűsítése mellett fel kellett építeni egy új beszállítói láncot is, mára több tucat céggel állnak kapcsolatban, ahonnan az alternatív tüzelőanyagoknak megfelelő nyersanyagot be tudják gyűjteni, amivel az egyenletes gyártás biztosítható. Mert bár sokrétű hulladékbefogadásra van lehetőség, azért az anyagnak egyenletes fűtőértékűnek, illetve szemcseméretűnek kell lennie az adagolhatóság miatt és a károsanyagtartalommal kapcsolatosan is vannak szigorú feltételek. A befogadott, körforgásos gazdaságból származó alapanyagok összetétele meg kell, hogy feleljen a természetben is előforduló nyersanyagtípusoknak. Az elmúlt 25 évben ezek a technológiák nemcsak Európában, de Magyarországon is elterjedtek.

Az alternatív tüzelőanyag az első lépés a körforgásos gazdasági modellhez

Néhány évtizeddel korábban olajjal és gázzal működtek ezek az erőművek, majd 2003-ban a széntüzelésre álltak át, azóta pedig folyamatosan keresték a primer tüzelőanyagok kiváltásának lehetőségét. Mára a DDC 100%-ban képes alternatív tüzelőanyagokra alapozni a cementgyártást, ami jelenleg legfőképp a jelentős műanyagtartalmú, lakossági hulladékból készült, magas fűtőértékű darálékot jelenti, amelyből éves szinten 100-200 ezer tonna közötti mennyiséget tud elégetni a vállalat. De többek között

• mezőgazdasági biohulladékot – például lejárt szavatosságú vagy szennyezett vetőmagokat,
• húslisztet – fehérjefeldolgozók által, vágóhídi hulladékból, romlott húsokból készült termékeket,
• műanyagipari melléktermékeket, gyártási hulladékokat, gyártás során keletkezett selejtet
• használt autógumit
• de akár szennyvíz iszapot

is tudnak hasznosítani teljes mértékben környezetbarát módon:

ma már a cementipar tüzelőanyagát nem a szén, hanem az alternatív anyagok képezik, és a nyersanyagok újrahasznosítására is nagy figyelmet fordítanak.

Bár a szén-dioxid kvótarendszer alapvetően az európai szereplőket ösztönzi a kibocsátás csökkentésére, ez a trend a nemzetközi cégcsoportok közreműködésével globálissá vált, csak a felhasználás arányában vannak eltérések.

Az, hogy egy üzem 100%-ban alternatív tüzelőanyagokat használjon, még fejlett ipari országokban sem természetes, de jó hír, hogy Kínában is terjed a hasznosítási program, ahol az éves termelés meghaladja a két és fél milliárd tonnát. (A világ cementgyártása 4 milliárd tonna körül van).

Ennek a fejlettségi szintnek az előzménye, hogy a DDC egy olyan konszern, a Heidelberg Materials tagja, ahol a szakmai befektetők hosszú távon gondolkodnak, így lehetőség nyílt az új technológiák kikísérletezésére, sőt, a magyar leányvállalat gyakorlatilag egy innovációs hubként működik a nagy cégen belül. Ami a cementipari technológiában elérhető, és főleg környezethatékony, illetve költségcsökkentő hatása van, azt Magyarországon megpróbálták megvalósítani, kivitelezni.

Jön a zéró szén-dioxid kibocsátású cement

De térjünk vissza a nyersanyagból származó kibocsátásra, ahol az adott kémiai reakció miatt kevesebb a mozgástér. A cement felhasználására nem igazán van jó alternatíva, világszinten évente 4 milliárd tonna fogy belőle, mert nem lehet kiváltani más típusú, hasonlóan költséghatékony építőanyaggal.

Ahogy volt korábban kőkor, bronzkor, vaskor most a beton korszakát éljük, a jelenlegi infrastruktúra alapja a cement

– tették hozzá a DDC szakemberei.

Ugyanakkor a cement összetételének megváltoztatására van lehetőség, amivel szintén csökkenthető a CO2 tartalom.

Idén a magyar piacra is bevezetik az evoBuild termékcsaládot, amely a hagyományos cementnél minimum 30%-kal kevesebb CO2 kibocsátással készül, de lesz belőle 40-50-70%-kal csökkentett is. Az új termékcsaládban elérhető lesz olyan beton is, amely újrahasznosított betont is tartalmaz, amivel olyan primer anyagokat lehet kiváltani, mint a kavics és a sóder, ezzel is egy lépést téve a körforgásos gazdaság felé.

Ezzel a termékfejlesztéssel és a tüzelőanyag optimalizálással jelentős mennyiségű CO2 megtakarítás lehetséges, de

az idei évben tervezik bevezetni a piacra a már CCS technológiával készülő evoZero termékcsaládot, a nulla szén-dioxid-kibocsátású cementet.

Az anyacég norvégiai gyárában, Brevikben, egy teljes körű szén-dioxid-megkötő létesítményt állítanak üzembe, amely évi 400 ezer tonna CO2 megkötését és állandó tárolásra történő szállítását teszi lehetővé, vagyis ez lesz a világ első ipari méretű cementipari CCS projektje.

A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a cementgyár mellé fel kellett építeni egy nagyjából megegyező méretű létesítményt, egy füstgáz kezelő rendszert, amiben a füstgázt átvezetik egy abszorbeáló közegen, a CO2-t kémiai úton megkötik, amiből aztán folyékony szén-dioxidot lehet előállítani. Ezt aztán csővezetéken vagy akár hajón, vasúton el lehet szállítani földalatti tárolókba. Jelen esetben a korábban kimerült, tengeri földgáz lelőhelyek föld alatti üregeibe történik majd a CO2 beinjektálása.  

Ennek persze jelentős beruházási költségei voltak, a megkérdezett szakemberek szerint egy ilyen technológia megvalósítása egy magyarországi cementgyár vonatkozásában legalább kétszázmilliárd forintba kerülne. Jól látszik tehát, hogy egy ilyen projekt csak össztársadalmi összefogás eredményeként valósulhat meg, ahogy az történt Norvégiában is: a beruházás teljes értéklánc bekerülési költségének 85 százalékát a norvég állam finanszírozta.

Bár a nulla CO2-kibocsátású cement valóban átrajzolhatja a környezetterhelő építőiparról alkotott képet, azért azt is érdemes hozzátenni, hogy a jelenleg elérhető innovatív, fenntartható építőanyagok esetében egyelőre elég visszafogott a kereslet, amit a gyengélkedő építőipari teljesítmény mellett a hagyományosnál magasabb árazás is indokol. A helyzetre jó analógia az autóipar és azon belül az elektromos járművek példája. Ezeknek a termékeknek a piaca lassan indul, de viszonylag gyorsan emelkednek majd az eladott mennyiségek: az európai szabályozók egyre inkább arra sarkallják az ipari szereplőket, hogy környezetbarát megoldásokat használjanak, ahogy ez történt az említett elektromos autók esetében is.

A cikk megjelenését a Duna-Dráva Cement Kft. támogatta.

Címlapkép forrása: DDC