Nemački istraživači rade na razvoju tehnologije koja bi mogla značajno da promeni pristup upravljanju otpadom i proizvodnji građevinskih materijala. Cilj projekta je da se pepeo nastao spaljivanjem komunalnog otpada trajno veže za ugljen-dioksid i potom iskoristi kao zamena za pesak, šljunak, pa čak i pojedine komponente betona.
Pepeo nastao spaljivanjem otpada može se iskoristi kao zamena za pesak, šljunak i komponente betona (Foto: refer GmbH)
Reč je o pepelu iz postrojenja za spaljivanje komunalnog otpada (MSWI), koji se u najvećem delu - čak do 95 procenata - sastoji od pepela koji ostaje na tlu, uz manji udeo letećeg pepela. Ovaj materijal se danas smatra opasnim otpadom zbog povišenih koncentracija teških metala, toksičnih dioksina, furana i rastvorljivih soli.
Od ekološkog problema do sirovine
Naučnici sa TH Köln i RWTH Aachen University pokrenuli su istraživanje sa namerom da utvrde da li bi se ovaj štetni ostatak mogao transformisati u klimatski prihvatljivu sirovinu. Projekat predvodi Bergischer Waste Management Association (BAV), a u njegovom središtu nalazi se prirodni hemijski proces poznat kao karbonizacija.
Oglas
Karbonizacija podrazumeva reakciju mineralnih komponenti unutar pepela sa ugljen-dioksidom, pri čemu dolazi do njegovog trajnog vezivanja. Kako navodi dr Björn Siebert, profesor građevinarstva na TH Köln, mineralni sastav pepela poseduje sposobnost apsorpcije i trajnog skladištenja CO2 upravo kroz ovaj proces.
Nemačka godišnje proizvede oko šest miliona tona pepela spaljivanjem komunalnog otpada. Ovaj nusproizvod se već obrađuje u specijalizovanim postrojenjima gde se izdvajaju upotrebljivi materijali i uklanjaju zagađivači. Nakon ciljanog prosejavanja i sortiranja dobija se prečišćeni pepeo, koji predstavlja osnovu za dalja istraživanja karbonizacije.
Pilot postrojenje kod Lindlara
Kako bi se proces ispitao u realnim uslovima, BAV gradi tehničko pilot postrojenje u okviru centra za upravljanje otpadom Leppe, u blizini mesta Lindlar u Nemačkoj. U ovom postrojenju testiraće se različite metode karbonizacije na pepelu koji obezbeđuje industrijski partner refer GmbH.
Dr Axel Wellendorf, profesor mašinstva na TH Köln, naveo je da će biti razmatrana najmanje dva različita pristupa, od kojih svaki ima svoje prednosti i ograničenja. Jedna metoda podrazumeva mokru karbonizaciju pod vodom, koja omogućava veću apsorpciju CO2, ali zahteva dodatnu energiju za naknadno sušenje materijala.
Drugi pristup, takozvana vlažna karbonizacija sa ograničenom količinom vlage, dovodi do formiranja gustog karbonizovanog sloja na površini pepela. Iako je energetski povoljnija, ova metoda skladišti manje CO2 jer gas ne prodire u unutrašnjost materijala.
Istraživački tim planira da nakon početnih testiranja razvije fleksibilno pilot postrojenje koje će omogućiti prilagođavanje procesa u realnim radnim uslovima.
Primena u građevinskoj industriji
Nakon optimizacije postupka, fokus će biti na praktičnoj primeni dobijenog materijala. Dr Björn Siebert ističe da je osnovna ideja zamena prirodnih sirovina čija eksploatacija zahteva veliku potrošnju energije. U nevezanom stanju, karbonizovani pepeo mogao bi da posluži kao alternativa šljunku ili pesku u izgradnji puteva i zemljanim radovima.
Paralelno s tim, istražuje se i mogućnost upotrebe ovog materijala kao veziva u betonu. Ova primena podrazumeva strogu kontrolu kvaliteta, zbog čega projekat uključuje dodatna ispitivanja selektivnog drobljenja i obrade materijala kako bi se obezbedila ujednačena veličina čestica i stabilan sastav.
Dr Wellendorf navodi da bi uspešno dobijanje karbonizovanog pepela koji ispunjava važeće standarde i ekološke zahteve predstavljalo značajan doprinos razvoju cirkularne ekonomije i zaštiti klime.
Ako istraživanje ispuni očekivanja, pepeo koji se danas smatra opasnim otpadom mogao bi da postane važan resurs u održivoj gradnji, istovremeno smanjujući emisije CO2 i potrebu za eksploatacijom prirodnih agregata.
