Lapszámok

Bevezető

Az európai cementipar ebben a felhívásban bemutatja az európai szénsemleges építőipari ágazat jövőképét. Akárhogy is fogalmazunk, csodafegyver vagy egyetlen megoldás jelenleg nem áll rendelkezésünkre. Ez az oka annak, hogy összehangolt erőfeszítésekre van szükség. A jó végeredményhez igénybe kell vennünk az építésztervezők, a szakági tervezők, a rendeletalkotók, a szabványok készítői, az anyaggyártók, az építőipari kivitelezők szaktudását, de nem szabad kihagynunk a végfelhasználók szempontjait sem. Az értéklánc valamennyi szereplőjének együttműködésével azonban egy valóban szénsemleges jövő építhető fel!

Ebből a célból konstruktív vitát akarunk indítani, illetve lefolytatni az értékláncunk kulcsfontosságú szereplőivel. Ezt az erőfeszítést nevezzük az 5C fogalmának, amit ebben a felhívásban adunk közre.

Az 5C angol rövidítés jelentése: Clinker=klinker, Cement=cement, Concrete=beton, Construction=szerkezet, illetve az épített környezet, valamint Carbonation=karbonátosodás.

Csak az értéklánc összes szereplőjének együttműködése tud hozzájárulni az alacsony szén-dioxid-kibocsátású, vagyis a szénsemleges jövőkép tényleges megvalósításához. Célunk, hogy túllépjünk a közvetlen kibocsátási kérdéseken és feltárjuk azokat a különböző megoldásokat, amelyek szükségesek a szénsemleges jövő létrehozásához.

* A cikk a Cembureau (Európai Cementgyártók Szövetsége) 2018 októberében közreadott Building carbon neutrality in Europe- Engaging for concrete solutions c. kiadványának egyik fejezetét (The 5C Approach: Call for a concreted Effort) ismerteti több folytatásban. Az első részben kedves olvasóink most a fejezet bevezetőjével és a klinkerrel ismerkedhetnek meg.

A POLITIKA HATALMA
Az európai politikának központi szerepet kell játszania az akadályok leküzdésében, valamint az alacsony szén-dioxid-kibocsátású, körkörös és versenyképes európai építőipari ágazat létrehozásában. Progresszív politikákra van szükség annak biztosítása érdekében, hogy az alacsony szén-dioxid-kibocsátású cementgyártás, illetve az alacsony szén-dioxid-kibocsátású innováció alkalmazása életképes legyen.

Olyan politikai és normatív keretekre van szükség, amelyek:

• Azonos versenyfeltételeket biztosítanak a többi régióval, valamint az egyes iparágak között
• Anyagsemlegesek és életciklusteljesítmény-alapúak lesznek
• A keresleti és kínálati oldalt egyenlő súllyal veszik figyelembe
• Nagyszabású bemutatókon keresztül támogatják az áttörést jelentő technológiákat és ezek fejlesztését

fotó: Asztalos István

AZ 5C FOGALMA – KONKRÉT MEGOLDÁSOK FELTÁRÁSA A SZÉNSEMLEGES JÖVŐ SZÁMÁRA

1. A KLINKER
A klinker a cementgyártás gerince. Lényege, hogy az égetőkemencében hevítik a mészkövet és az egyéb nyersanyagkeveréket (ásványi anyagokat), amelyek a hő hatására teljesen átalakulnak. Amikor a mészkövet klinkerré alakítják át, CO2 szabadul fel (más néven ezt hívjuk technológiai kibocsátásnak). A kémiai folyamat beindításához és fenntartásához nagyon magas égetési (kb. 1450 °C) hőmérsékletre van szükség, amely további CO2-kibocsátást eredményez (égetésből származó kibocsátás). A kiégetett klinker gipszkővel és alternatív nyersanyagokkal (cementkiegészítő anyagokkal) együtt finomra őrölve készül el a cement.

Az elmúlt évtizedekben a cementipar jelentős beruházásokat hajtott végre a közvetlen CO2 -kibocsátás csökkentése érdekében az alábbi négy fő területen:

• HŐTELJESÍTMÉNY
  A cementégető kemencék energiahatékonysága rendkívül sokat javult az elavult gyárak korszerűsítésével vagy lecserélésével. A cementgyártás energiaintenzitását regionális jellemzők befolyásolják, úgymint a nyersanyag nedvességtartalma és égethetősége, a tüzelőanyag típusai, a gyárterület méreteloszlása, illetve a cementre vonatkozó szabványok. E változók - különösen a nagyobb arányú hőpótlás - miatt a CEMBUREAU 2050-re 3 300 MJ/tonna klinker-energiafogyasztást prognosztizál.
   
• TÜZELŐANYAGOK HELYETTESÍTÉSE
  A fosszilis tüzelőanyagokat előkezelt hulladékkal helyettesítik, ideértve a biomasszát, amelyek ásványianyag-tartalma részben helyettesíti az elsődleges nyersanyagokat is. Az alternatív tüzelőanyagok és egyéb anyagok fokozott felhasználásával a CO2 kibocsátásának csökkentését célozzuk meg, amely éppen úgy, mint a hőenergia-szükségletükkel az elsődleges természeti erőforrások felhasználásával is összefüggésben van. Európa-szerte a cementégető kemencékben hasznosítják egy ún. co-processing folyamat során a hagyományos eljárásokkal újra nem hasznosítható hulladékáramokat (például használt gumiabroncsokat, bizonyos típusú műanyagokat és egyéb vegyi anyagokat). 2030-ra az átlagos helyettesítési arány akár 60% is lehet, de egyes országokban ez ma már több mint 90%. Ezzel az európai cementipar világszinten az élen jár az alternatív tüzelőanyagok és anyagok felhasználása terén.
   
• KLINKERHELYETTESÍTÉS ÉS AZ ÚJSZERŰ KLINKER
  Jól halad előre a cementben lévő klinker mennyiségének csökkentésére irányuló törekvés, amely által a klinker és a cement aránya 76,4%-ra csökkent. A fő korlátozó a rendelkezésre álló klinkerhelyettesítők fenntartásának bizonytalansága. A CEMBUREAU a klinker és a cement arányát 2050-re 70%-ra becsüli.
   
• SZÉN-DIOXID-LEVÁLASZTÁS
  A legfontosabb áttörés a szén-dioxid-leválasztás lenne. Mivel a cementgyártáshoz kapcsolódó kibocsátások nagy része technológiai kibocsátásként történik, tiszta CO2 -ot lehetne leválasztani, tárolni vagy felhasználni. A cementgyártás során elkülönített CO2 a tüzelőanyagok, a szénszálak és a vegyi anyagok, vagy ideális esetben az építőanyagok új nyersanyagává válhat. Valójában a különféle leválasztási technológiák fejlesztésével, különös figyelemmel a tárolásra és az újrafelhasználásra egyaránt, az európai cementipar vezető szerepet tölt be a kutatásokban és az áttörést jelentő leválasztási technológiák kísérletezésében. A K+F erőfeszítések és a piaci technológiák bevezetései azonban (amennyiben a demonstrációs és kísérleti projektek sikeresnek bizonyulnak) jelentős beruházásokat és nagy léptékű demonstrációkat igényelnek az értéklánc mozgósításához, illetve a piaci elfogadottság és a kereslet biztosításához (amelyek nélkül nem érhető el a kereskedelmi életképesség). Az ilyen technológiák bevezetéséhez a cementiparnak szüksége lesz állami támogatásra. A kezdeti szakaszban ez társfinanszírozás formájában valósulhat meg.

fotó: Asztalos István

• A LEHETSÉGES TECHNOLÓGIAI ÁTTÖRÉS
  • Már tesztelik az új típusú klinkert. Ezeket körülbelül 1 200 °C hőmérsékleten állítják elő, amely nagyjából 250 °C-kal alacsonyabb, mint a szokásos klinkergyártás során alkalmazott zsugorodási hőmérséklet. Az eljárás, ha sikeres, 30%-os CO2-kibocsátás-csökkenést eredményezne.
  • Norvégiában 2018 áprilisában indították az ELSE (ELektrifisering av SEmentproduksjonen) egyéves innovációs projektet, amely során a cementgyártás-folyamat részleges villamosításának lehetőségeit és feltételeit vizsgálták. Ennek eredményeként értékelni kellene a cementgyártás villamosítása műszaki és gazdasági megvalósíthatóságát. A következtetések betekintést fognak nyújtani a szénsemleges energia használatában rejlő lehetőségekbe, kombinálva azt a CO2 -elkülönítéssel. Végül, de nem utolsósorban a projekt felméri, hogy ezek a célkitűzések realisztikusak-e.
  • A CemZero Svédországban egy olyan projekt, amely 2030-ig megvizsgálja a cementgyártás villamosításának kivitelezhetőségét, összpontosítva a kalcinálás folyamatára. Ez Svédország összkibocsátásának körülbelül 5%-os csökkenését eredményezhetné.

MIKÉNT SEGÍTHET A POLITIKA?
Az alternatív tüzelőanyag és az alternatív nyersanyagok felhasználásának ösztönzése, illetve elősegítése (hulladék [co-processing] együttégetése a cementkemencékben).

Ismerje el a cementipar hulladékgazdálkodási hierarchiához illeszkedését az energia-visszanyerés és az ásványianyag-újrahasznosítás egyidejű kombinációjára vonatkozóan.

Működjön együtt a cementiparral egy olyan módszertan kidolgozása érdekében, amellyel fel lehet becsülni az együttégetésre (co-processing) szánt újrahasznosítható települési szilárd hulladék arányát, hozzájárulva ezzel az újrahasznosításra vonatkozó célkitűzésekhez.

Biztosítson egyenlő versenyfeltételeket a hulladékból származó tüzelőanyagok felhasználói számára

• a biomassza-hulladék felhasználására, a támogatások megszüntetésével, amelyek egyes iparágakat előnyben részesítenek a másikkal szemben,
• az üvegházhatást okozó gázkibocsátással és a szén-dioxid-árazási mechanizmussal kapcsolatosan.

Az alternatív tüzelőanyagok felhasználására vonatkozó iránymutatások fejlesztése és előmozdítása, amelyek alapjául a legjobban bevált nemzetközi gyakorlatok szolgálnának, valamint annak biztosítása, hogy a minőségellenőrzés céljából az üzemeltetők megfelelő eljárásokkal rendelkezzenek az anyag elfogadhatósága, nyomonkövethetősége, valamint hatásvizsgálata tekintetében.

Az alacsony szén-dioxid-kibocsátással járó feltörekvő és innovatív technológiák fejlesztésének és alkalmazásának támogatása a klinker- és a cementgyártáshoz.

Gondoskodjon arról, hogy a cementágazat beruházási mechanizmusok támogatására lehessen jogosult az alacsony szén-dioxid-kibocsátással járó innovatív technológiákra szánt magántőke bevonása, valamint a magánszféra partnerségének népszerűsítése révén (például az EU ETS Innovációs Alap).

Hosszú távra kiterjedő politikai keretek kidolgozása szükséges a szénszivárgás megakadályozásához. A beruházási biztonság és a megfelelő gazdasági keretek előfeltételei az alacsony szén-dioxid-kibocsátású innovatív technológiák Európai Unión belüli alkalmazásnak.

Szén-dioxid-leválasztás és -tárolás, valamint újrafelhasználás (CCS/CCU).**

Koordinálja a CCS/CCU szabályozási kereteit nemzetközi szinten, valamint működjön együtt az iparággal. Jelentősen bővítse az oktatásra irányuló erőfeszítéseket, a társadalmi elfogadottság kialakítása érdekében a szén-dioxid tárolásáról tájékoztassa a lakosságot és a legfontosabb érdekelt feleket.

Az infrastruktúra fejlesztésének optimalizálása érdekében támogassa CO2 -szállítóhálózatok összehangolását és demonstrációját regionális, nemzeti és nemzetközi szinten.

A nemzetközi együttműködés erősítése, például az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezménye (UNFCCC), a biztonságos telephelykiválasztás megközelítéseinek harmonizálása, a CO2 állandó tárolásának üzemeltetése, karbantartása és ellenőrzése.

CCU elismerése (pl. mineralizáció) éghajlatváltozás-csökkentési potenciállal.

* A cikk a Cembureau (Európai Cementgyártók Szövetsége) 2018 októberében közreadott Building carbon neutrality in Europe- Engaging for concrete solutions c. kiadványának egyik fejezetét (The 5C Approach: Call for a concreted Effort) ismerteti több folytatásban. Az első részben kedves olvasóink most a fejezet bevezetőjével és a klinkerrel ismerkedhetnek meg.

**CCU = Carbon Capture and Utilization, CCS= Carbon Capture and Storage

(fotó: https://elements.envato.com/)