Cement iz letečega pepela je primarna sestavina nekaterih betonov, ki se pogosto uporablja kot alternativa portlandskemu cementu, ki je bolj tradicionalna betonska podlaga. Sam pepel je stranski produkt zgorevanja premoga, vendar se pepel, ko se oblikuje v cement, običajno veže tako, da nevtralizira številne kemikalije in toksine, zaradi katerih je kurjenje premoga v zadnjih letih tako kontroverzno. Cement se kot tak pogosto obravnava kot način ne samo za čiščenje premogovniške industrije, temveč tudi za puščanje manjšega odtisa in zmanjšanje energije, ki je potrebna za oblikovanje vseh vrst betonskih projektov in struktur. Pogosto je napredna kot “zelena” rešitev za betoniranje, čeprav ni brez kritik. Leteči pepel se običajno šteje za primernega za vse vrste betonskih projektov, vendar je veliko krajev postavilo omejitve glede tega, koliko ga je mogoče uporabiti naenkrat, dokler ni več poročil o vplivih na okolje. Čeprav se številne škodljive kemikalije, povezane s sežiganjem premoga, vežejo v cement, ni jasno, ali in pod kakšnimi pogoji se lahko začnejo ponovno izločati.
Osnove kurjenja premoga
Ko se premog in odpadki sežigajo v elektrarnah, ustvarijo negorljiv stranski produkt, imenovan premogov pepel. Dve različni vrsti delcev pepela sestavljata premogov pepel: pepel, ki se nabira na dnu peči za premog, in leteči pepel, ki se ujame v dimnike, ko “leti” navzgor in stran. Velika večina negorljivega materiala je elektrofilterski pepel, ki potuje v dimnih plinih in se ujame v dimnike in dimnik. Te ostanke je treba redno čistiti in odstranjevati. Eden od načinov, kako se ta material lahko ponovno uporabi, je kombiniranje z drugimi materiali za ustvarjanje cementa.
Uporaba v betonu
Ena najpogostejših uporab cementa iz letečega pepela je kot dodatek za tvorbo betona. Beton je tradicionalno izdelan s portlandskim cementom, praškasto snovjo iz mletega klinkerja, kalcijevega sulfata in drugih manjših dodatkov. Klinker je material, ki je običajno narejen iz apnenca in mineralov, ki jih zdrobimo in zmeljemo skupaj, nato pa segrejemo. Doda se kalcijev sulfat in klinker zmelje v cementni prah. Postopek zahteva veliko energije; ima ogromen ogljični odtis in predstavlja približno 7 % do 8 % ogljikovega dioksida, ki se izpusti vsako leto.
Leteči pepel, ki je v veliki meri sestavljen iz silicijevega dioksida in kalcijevega oksida, se lahko uporablja kot nadomestek za portlandski cement ali kot dodatek k njemu. Materiali, ki sestavljajo elektrofilterski pepel, so pucolanski, kar pomeni, da jih je mogoče uporabiti za vezavo – ali cement – materialov skupaj. Pucolanski materiali betonu na splošno dodajo vzdržljivost in trdnost.
Možnost zmanjšanja kontaminacije
Za beton, izdelan s pepelom, se pogosto domneva, da je okoljsko zelen. Veže strupene kemikalije, ki so prisotne v letečem pepelu, na način, ki bi preprečil, da bi onesnažili naravne vire. Uporaba zelenega betona namesto ali poleg portlandskega cementa porabi manj energije, zahteva manj invazivno rudarjenje in zmanjša porabo virov in emisije CO2.
Raziskave splošnega vpliva na okolje
Čeprav ga večina svetovnih regulativnih agencij, vključno z Ameriško agencijo za varstvo okolja (EPA), ne šteje za nevaren material, lahko leteči pepel vsebuje znatne količine strupenih snovi. Prišlo je do incidentov, v katerih je leteči pepel izlužil v podtalnico, kar je povzročilo raka, prirojene okvare in druge zdravstvene težave. V mnogih regijah ni predpisov ali zahtev za spremljanje podjetij, ki proizvajajo in odlagajo elektrofilterski pepel. Pepel, ki se ne uporablja za izdelavo izdelkov, kot je cement iz elektrofilterskega pepela, se pogosto odlaga na odlagališča in zapuščene rudnike.
Trenutno ni znano, ali bo cement, izdelan iz stranskih produktov izgorevanja premoga, izlužil kemikalije v zrak ali tla, in zelo malo je podatkov o tem, kaj se lahko zgodi v prihodnosti, ko beton, izdelan z njim, prepere in erodira. Več okoljskih agencij, kot so EPA, Vodstvo na področju energetike in okoljskega oblikovanja (LEED) in Kalifornijsko sodelovanje za visokozmogljive šole (CHPS), je postavilo omejitve glede sprejemljivih ravni živega srebra v elektrofilterskem pepelu, ki se uporablja v cementu za elektrofilterski pepel. Upamo, da bo z omejevanjem nekaterih najnevarnejših kemikalij, ki jih najdemo v letečem pepelu, mogoče zmanjšati morebitne prihodnje težave.