Němečtí vědci mění nebezpečný popel z odpadu na beton, který pohlcuje CO2
Němečtí vědci vyvíjejí novou techniku, která má za cíl trvale vázat oxid uhličitý v popelu ze spaloven komunálního pevného odpadu (MSWI) a přeměnit jej na použitelnou náhradu za písek, štěrk nebo dokonce složky betonu. Tento průlomový výzkum by mohl zásadně změnit přístup k nakládání s odpadem a udržitelnému stavebnictví.
Popel ze spaloven komunálního odpadu se skládá až z 95 procent ze spodního popela a prachového popela, který vzniká spalováním komunálního pevného odpadu. Je považován za nebezpečný odpad kvůli vysokým koncentracím těžkých kovů, toxických dioxinů, furanů a rozpustných solí. Řešení tohoto problému je klíčové pro ochranu životního prostředí.
K řešení této problematiky začali vědci z Kolínské univerzity aplikovaných věd (TH Köln) a Technické univerzity RWTH Aachen zkoumat, zda by tento škodlivý zbytkový popel mohl být přepracován na klimaticky šetrnou surovinu. Projekt, vedený Sdružením pro nakládání s odpady Bergischer (BAV), se zaměřuje na přirozenou reakci známou jako karbonatace, při níž minerály obsažené v popelu MSWI chemicky reagují s oxidem uhličitým (CO2).
Německo ročně produkuje přibližně šest milionů tun spodního popela ze spalování komunálního odpadu. Tento vedlejší produkt je již zpracováván ve specializovaných zařízeních k získávání materiálů a odstraňování kontaminantů. Následně je prostřednictvím cílených kroků prosévání a třídění přeměněn na vyčištěný hotový popel. Minerální složky, které obsahuje, jsou schopny absorbovat a trvale vázat CO2, což je proces známý jako karbonatace, uvedl Björn Siebert, PhD, profesor stavebního inženýrství na TH Köln.
Siebert dále vysvětlil, že cílem projektu je vyvinout praktický proces karbonatace, aby bylo možné posoudit, zda lze výsledný materiál použít při stavbě silnic nebo výrobě betonu. Pro testování myšlenky mimo laboratoř buduje BAV nové technické pilotní zařízení v Centru pro nakládání s odpady Leppe poblíž Lindlaru v Německu. Závod bude testovat několik metod karbonatace na popelu dodávaném průmyslovým partnerem refer GmbH.
Axel Wellendorf, PhD, profesor strojního inženýrství na TH Köln, uvedl, že plánují sledovat nejméně dva různé přístupy, z nichž každý má své výhody a nevýhody. Mokrá karbonatace pod vodou umožňuje větší příjem CO2, ale vyžaduje energii pro následné sušení, zdůraznil Wellendorf. Naproti tomu vlhká karbonatace s omezenou vlhkostí vytváří na povrchu popela relativně hustou karbonatovanou vrstvu, která ukládá méně CO2, protože nemůže proniknout do vnitřku.
Stavebnictví a výroba betonu
Tým nejprve otestuje procesy karbonatace a poté postaví flexibilní pilotní zařízení, které jim umožní upravovat metody v reálných podmínkách. Následně se zaměří na to, jak výsledný materiál využít. „Naším cílem je nahradit suroviny, které jsou jinak těženy s vysokým energetickým vstupem,“ poukázal Siebert. „V nesvázané formě by náš karbonatovaný popel mohl nahradit štěrk nebo písek při stavbě silnic nebo zemních pracích.“
Zároveň vědci zkoumají, zda by popel mohl fungovat jako pojivo do betonu. Tato aplikace vyžaduje přísnou kontrolu kvality, a proto projekt zahrnuje testy selektivního drcení a dalšího zpracování materiálu, aby byla zajištěna konzistentní velikost částic a složení. „Pokud se nám podaří poskytnout karbonatovaný popel, který splňuje příslušné normy a environmentální požadavky, byl by to důležitý krok pro oběhové hospodářství a ochranu klimatu,“ uzavřel Wellendorf v tiskové zprávě.