Karbon Negatif Çimentolu Malzemeler ile “Kullanılamaz” Atıklara Yeni Bir Hayat
Missouri S&T araştırma ekibi, atık ürünleri tamamlayıcı çimentolu malzemelere (SCM’ler) dönüştürmenin yeni yollarını bulmak ve ayrıca bu malzemeleri karbonu kalıcı olarak betonda depolamak için kullanmak üzere yakın zamanda 2,5 milyon dolarlık bir fonla ödüllendirildi.
Francisco Benavides ve S&T’de inşaat mühendisliği doçenti olan Dr. Hongyan Ma, “Yıllar önce, SCM’ler bazı Portland çimentolarının yerini almak ve aynı zamanda daha güçlü ve daha dayanıklı bir beton karışımına sahip olmak için ucuz bir seçenek olarak kullanılıyordu.” diyor. “Şu anda bu malzemelerde ciddi bir eksiklik var, bu nedenle ekibim karbon-negatif olan ve sektörü daha çevreci hâle getirecek yeni alternatifler geliştirmenin yaratıcı yollarını arıyor.”
Ma aynı zamanda S&T’nin Geleceğin Çimentoları ve Karbon Negatif Girişimler Laboratuvarı’nın direktörlüğünü de yapıyor.
En yaygın SCM’lerden birinin geleneksel olarak kömür yakma artığı olan uçucu kül olduğunu ancak bu tür atıkların büyük bir yüzdesinin şu anda çimentoda kullanılamadığını söylüyor. Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsü’ne göre, bu tür atıkların 2,5 milyar tonu Amerika Birleşik Devletleri’ndeki göletlere ve çöplüklere atıldı.
Ma’nın ABD Enerji Bakanlığından 2 milyon dolarlık hibe ve bilim ve teknoloji ile endüstri ortaklarından da 500.000 dolarlık fon alan iki yıllık araştırma projesi, bu kullanılamaz atığı bir değere dönüştürmeyi amaçlıyor.
Araştırma aynı zamanda belediyeye ait katı atık yakma tesislerinden gelen külü, çelikhane cürufunu, geri dönüştürülmüş betonu ve diğer atık ürünleri de kapsayacak. Ekip şu anda katı atıkların yapısını CO2 depolamalarına da olanak sağlayacak şekilde parçalayacak süreçler geliştiriyor.
Ma, bu yeni SCM’lerle birleştirilen karbonun öncelikle enerji santrallerinin ve imalat sanayinin baca gazlarından geleceğini söylüyor. Konsantrasyon yeterince yüksek olduğu sürece, ekibi doğrudan baca gazlarından gelen CO2’i kullanarak, enerji yoğun karbon yakalama yöntemlerini kullanmak zorunda kalmayacak.
Ma, bu projenin daha genel, uzun vadeli kavramlara odaklanmak yerine, yakın gelecekte beton sektöründe önemli bir fark yaratmak üzere tasarlandığını söylüyor.
“Yürüttüğümüz çalışma misyon odaklıdır.” diyor. “Araştırmamızın bir kısmı geliştirdiğimiz şeyin ekonomik olarak uygulanabilir olduğundan emin olmak. Tedarik zincirini desteklemek için gerçekçi bir seçenek olmasından dolayı, gerektiğinden çok pahalı olamaz.”
Ma, projenin baş araştırmacısıdır (PI). Missouri S&T’de ortak araştırmacı olarak görev yapanlar; inşaat mühendisliği yardımcı araştırma profesörü Dr. Wenyu Liao. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı da proje için S&T ile iş birliği yapıyor.
