Vokietijos mokslininkai kuria naują technologiją, leidžiančią nuolat susaistyti anglies dioksidą savivaldybių kietųjų atliekų deginimo (MSWI) pelenų masėje ir paversti juos naudotina žaliava – smėlio, žvyro ar net betono komponentų pakaitalu.
MSWI pelenai susideda iš iki 95 procentų dugno pelenų ir lakųjų pelenų, susidarančių deginant komunalines atliekas. Ši medžiaga laikoma pavojingomis atliekomis dėl didelės sunkiųjų metalų, toksiškų dioksinų, furanų ir tirpių druskų koncentracijos.
Siekdami sumažinti šios atliekos keliamą žalą, taikomosios mokslų aukštosios mokyklos „TH Köln“ ir „RWTH Aachen“ universiteto mokslininkai pradėjo tirti, ar šiuos pavojingus pelenus būtų galima paversti klimatui draugiška žaliava.
Projektui vadovauja „Bergischer“ atliekų tvarkymo asociacija („BAV“). Pagrindinis dėmesys skiriamas natūraliam procesui – karbonatizacijai, kai MSWI pelenų mineralai chemiškai reaguoja su anglies dioksidu (CO₂) ir jį įterpia į savo struktūrą.
Ekologiškas sprendimas
Vokietijoje kasmet susidaro apie šešis milijonus tonų dugno pelenų iš komunalinių atliekų deginimo. Ši šalutinė žaliava jau dabar apdorojama specializuotuose įrenginiuose, kuriuose atgaunamos panaudotinos medžiagos ir šalinami teršalai.
Vėliau, naudojant tikslinį sijojimą ir rūšiavimą, pelenai paverčiami išvalyta galutinėmis medžiagomis. „Juose esantys mineraliniai komponentai geba sugerti ir nuolat kaupti CO₂, šis procesas vadinamas karbonatizacija“, – aiškina taikomosios mokslų aukštosios mokyklos „TH Köln“ statybos inžinerijos profesorius Björnas Siebertas (PhD).
Pasak mokslininko, projekto tikslas – sukurti praktiškai pritaikomą karbonatizacijos procesą ir įvertinti, ar taip gauta medžiaga gali būti naudojama kelių tiesimui arba betono gamybai.
Siekiant išbandyti idėją ne tik laboratorinėmis sąlygomis, „BAV“ Leppe atliekų tvarkymo centre netoli Lindlaro, Vokietijoje, stato naują techninį bandomąjį įrenginį. Jame bus išbandomi keli skirtingi karbonatizacijos metodai, naudojant pramoninio partnerio „refer GmbH“ tiekiamus pelenus.
Taikomosios mokslų aukštosios mokyklos „TH Köln“ mechanikos inžinerijos profesorius Axelis Wellendorfas (PhD) teigia, kad planuojama taikyti bent du skirtingus metodus, kurių kiekvienas turi savų privalumų ir trūkumų.
„Šlapioji karbonatizacija vandenyje leidžia įterpti daugiau CO₂, tačiau tam vėliau reikia papildomos energijos džiovinimui“, – pabrėžia A. Wellendorfas. „Tuo tarpu drėgnoji karbonatizacija, naudojant ribotą kiekį drėgmės, suformuoja gana tankų karbonatinį sluoksnį pelenų paviršiuje. Taip sukaupiama mažiau CO₂, nes jis prasiskverbia tik į paviršių, o ne į vidų.“
Statyba ir betono gamyba
Pirmajame etape komanda išbandys įvairius karbonatizacijos procesus, o vėliau sukurs lanksčią bandomąją gamyklą, kuri leis pritaikyti pasirinktus metodus realiomis sąlygomis. Po to bus koncentruojamasi į tai, kaip geriausiai panaudoti gautą medžiagą.
„Mūsų tikslas – pakeisti žaliavas, kurios įprastai išgaunamos sunaudojant daug energijos“, – akcentuoja B. Siebertas. „Nesurišta forma mūsų karbonizuoti pelenai galėtų pakeisti žvyrą ar smėlį kelių tiesimo ar žemės darbų projektuose.“
Tuo pačiu metu mokslininkai nagrinėja, ar pelenai galėtų būti naudojami kaip betono rišiklis. Toks pritaikymas reikalauja itin griežtos kokybės kontrolės, todėl projekte numatyti selektyvaus smulkinimo ir papildomo medžiagos apdorojimo bandymai, siekiant užtikrinti pastovų dalelių dydį ir sudėtį.
„Jei mums pavyks pagaminti karbonizuotus pelenus, atitinkančius galiojančius standartus ir aplinkosaugos reikalavimus, tai būtų svarbus žingsnis žiedinės ekonomikos ir klimato apsaugos link“, – pažymi A. Wellendorfas.
