Başak Nur GÖKÇAM
Küresel karbon salımının yüzde 8’inden sorumlu olan ve Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması (SKDM) kapsamında yüksek karbon kaçağı riski taşıyan altı sektör arasında yer alan çimento sektörünün yeşil dönüşümü, gezegenin geleceği için büyük önem taşıyor. Bir yandan çimento üretimi yapan şirketler Ar-Ge çalışmaları ile süreci desteklerken, mühendisler de bilimsel çalışmalara imza atmaya devam ediyor. Bu alanda yapılan yeni bir araştırma, sektörün dönüşümünde çimento atıklarının kullanımının emisyon azaltımına yüzde 61’e varan katkı sağlayacağını ortaya koydu.
São Paulo Üniversitesi ve Andlinger Enerji ve Çevre Merkezi araştırmacıları tarafından yapılan araştırma, ACS Sustainable Chemistry & Engineering’de yayınlandı. Çalışmada mühendisler, çimento atıklarını endüstri standardıyla karşılaştırılabilir performansa sahip, sürdürülebilir, düşük karbonlu bir alternatife dönüştürmek için yaklaşım geliştirdi. Bu kapsamda yüzde 80’e kadar geri dönüştürülmüş çimento içeren karışımların, karbon emisyonlarının çok daha azını üretirken, tek başına geleneksel Portland çimentosu kadar güçlü olduğu ispatlandı.
Portland çimentosu nedir?
Peki nedir Portland çimentosu?.. Beton oluşturmak için kullanılan en yaygın bağlayıcıdır. Fakat yüksek karbon yoğunluğu, çimento ve beton endüstrisinin küresel emisyonların yaklaşık yüzde 8’inden sorumlu olmasının da başlıca nedeni olarak bilinir. Çimento atıklarının kullanımıyla elde edilecek tahmini azalmaların, Küresel Çimento ve Beton Birliği’nin sözde klinker değiştirme yaklaşımlarıyla mümkün olacağını öngördüğü yüzde 9’luk emisyon kesintilerini aştığı belirtildi.
Çalışmaya ilişkin değerlendirmede bulunan Andlinger Enerji ve Çevre Merkezi araştırmacısı İnşaat ve Çevre Mühendisliği Profesörü Claire White, “Burada ileriye doğru atılan adım, artık Portland çimentosuyla aynı olan kısa ve uzun vadeli özellikleri, büyük oranda geri dönüştürülmüş malzemelerden oluşan düşük karbonlu bir alternatifle elde edebilmenizdir” dedi.
Hızlı gelişen şehirler için daha pratik olabilir
Geri dönüştürülmüş çimentonun ölçeklendirilmesinin, çöplük yerine daireselliği dikkate aldığını, yıkım atıklarını ayırma ve işleme için daha iyi bir yaklaşım gerektireceğini belirten araştırmacılar, teknolojinin ayrıca çoğunlukla yeni binaların bulunduğu hızla gelişen bölgeler yerine, güvenilir bir eski bina stoğu tedarikine sahip olgun şehirlerde daha pratik olacağına vurgu yaptı.
Yıkılan yapının malzemeleri, yeni inşaatta kullanılabilir
Söz konusu teknolojiyle şehirlerin bugün olduğundan çok daha dairesel hale gelebileceğine dikkat çeken São Paulo Üniversitesi araştırmacısı Sérgio C. Angulo da, “Yıkılan altyapıdan elde edilen malzemeler doğrudan yeni inşaat projelerinde kullanılabilir. İnşaat kodlarını güncellemek, inşaat sektöründe inovasyona izin vermek için önemlidir” ifadelerini kullandı.
Daha dairesel karbon ekonomisi yaratabilir
Araştırmacılar, süreç inşaat atıklarını yeniden değerlendirdiğinden, sürecin dünyayı daha dairesel bir karbon ekonomisine doğru taşıyabileceğini ve diğer yeni düşük karbonlu çimento alternatiflerine göre daha az karbon emisyonu üretebileceğini söyledi. Makalede, ekip çimentolarının metrik ton başına 198 ila 320 kilogram karbondioksit yaydığı, kireç taşı kalsine edilmiş kil çimentosu (LC3) olarak bilinen ticari olarak temin edilebilen düşük karbonlu bir alternatife göre yüzde 40’a kadar daha az emisyon yaydığı tahmin ediliyor.
Beş gigatonun bir gigatonu kazanılır
Mühendisler tarafından geliştirilen çimento atığı geri dönüşüm yaklaşımının temelinde ısı yer aldı. Araştırmacılar, betonu ince bir toz haline getirdikten sonra her yıl üretilen beş gigaton beton atığından, bu tozun yaklaşık bir gigatonunun endüstri tarafından geri kazanılabileceğini tahmin etti. Ekip bunu 500 °C’ye ısıttı. Bu sıcaklık, çimento tozunu kurutmak ve bağlayıcı olarak özelliklerini geri kazandırmak için yeterince yüksekti ancak malzemedeki karbonat bileşenlerinin ayrışmasını önlemek için yeterince düşüktü, bu da ek karbondioksit emisyonlarına yol açacaktı.
Bu ‘termoaktifleştirilmiş’ çimento kendi başına beton yapmak için kullanılabilirken, araştırmacılar karıştırma işlemi sırasında yüksek yüzey alanı ve su ihtiyacının yüksek gözenekliliğe ve azalmış mukavemete sahip bir son malzemeye yol açtığını buldu. Ancak geri dönüştürülmüş çimentoyu az miktarda ince öğütülmüş Portland çimentosu veya kireç taşıyla birleştirerek, ortaya çıkan çimento bağlayıcısı endüstri standartlarıyla aynı seviyede mukavemet kazanımları ve işlenebilirlik gösterdi.
