استفاده از پسماند بتن در فرآیند تولید؛ گامی مؤثر در کاهش کربن نهفته در مصالح ساختمانی

استفاده از پسماند بتن در فرآیند تولید؛ گامی مؤثر در کاهش کربن نهفته در مصالح ساختمانی

پسماند ریزدانه‌های بتن سال‌ها به‌عنوان ضایعات محسوب می‌شد، اما پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهد که بازگرداندن این مواد به چرخه تولید می‌تواند به‌طور مؤثر عملیاتی شده و نقش قابل‌توجهی در کاهش کربن نهفته مصالح ایفا کند.

طرح آزمایشی میان‌بخشی که با سرمایه‌گذاری سازمان تحقیق و نوآوری انگلستان (Innovate UK) و مدیریت مؤسسه فرآوری مواد (Materials Processing Institute) اجرا می‌شود، بخشی از برنامۀ «طرح‌های نوآوری برای کربن‌زدایی بتن» متعلق به سازمان پژوهش و نوآوری انگلستان (UKRI) است.

این پروژه که از سپتامبر 2024 آغاز شده و تا دسامبر 2025 ادامه خواهد داشت، مجموعه‌ای از نهادهای صنعتی، مهندسان و پژوهشگران را گرد هم آورده تا نوعی سیمان حاوی ریزدانۀ بتن بازیافتی (RCF) را به‌عنوان جایگزینی کم‌کربن برای سیمان پورتلند توسعه دهد.

در کنار شرکت سیمان هولسیم و شریک اصلی پروژه یعنی MPI، شرکت‌هایی همچون Mott MacDonald، انجمن محصولات معدنی و دانشگاه استون نیز در این طرح مشارکت دارند. در ماه اکتبر نیز یک بچ آزمایشی از بتن آماده مبتنی بر سیمان RCF در کارخانه بتن آماده هولسیم با موفقیت تولید و در قالب‌ها ریخته شد.

RCF که از فرآیند تخریب ساختمان‌ها به‌دست می‌آید، قابلیت آن را دارد که جایگزین بخشی از کلینکر موجود در سیمان پورتلند شود. نتایج این آزمایش عملی نشان داد که استفاده از RCF به‌عنوان مادۀ اولیه و جایگزینی حدود ۲۰ درصد از کلینکر کاملاً امکان‌پذیر است. کلینکر کربن‌برترین جزء تولید سیمان است، زیرا برای شکل‌گیری آن مواد اولیه باید تا دماهای بسیار بالا حرارت داده شوند. ازاین‌رو کاهش سهم کلینکر در سیمان‌های ترکیبی تأثیر مستقیمی بر کاهش ردپای کربنی محصول دارد.

دانیل داوسون، مدیر نوآوری فنی شرکت هولسیم، در این‌باره گفت:

«ریزدانه‌های بتنی بازیافتی که تاکنون در رده پسماندهای تخریب قرار می‌گرفتند، پس از فرآوری می‌توانند جایگزین بخشی از کلینکر شوند؛ جزئی که بیشترین انتشار کربن را در تولید سیمان به همراه دارد. این آزمایش نشان داد RCF می‌تواند بدون اختلال در فرآیند تولید، حدود ۲۰ درصد از کلینکر را در فرمولاسیون سیمان جایگزین کند. با توجه به اینکه تولید کلینکر به دلیل فرآیند کلسیناسیون در دمای بالا سهم اصلی را در انتشار آلاینده‌ها دارد، این نتایج گامی مهم به سمت تولید سیمان کم‌کربن است. مرحلۀ بعدی شامل انجام آزمون‌های تکمیلی و دریافت گواهی‌های لازم پیش از درج این محصول در استاندارد ملی بتن بریتانیا است.»

 

در حال حاضر استفاده از RCF در استاندارد EN 197-6 مجاز است، اما هنوز در استاندارد BS 8500 برای بتن آماده ثبت نشده است. بازنگری بعدی استاندارد BS 8500 در سال 2027 منتشر خواهد شد.

در همین حال و هم‌زمان با ادامه آزمون‌ها، هولسیم برنامه‌های خود برای توسعۀ مقیاس‌پذیر این فناوری را تسریع کرده است. این شرکت برنامه‌ریزی کرده است تا ریزدانۀ بتن بازیافتی موردنیاز را از شریک مدیریت پسماند خود تأمین کرده و این مواد را در کارخانه جدید سیمان هولسیم در تیلبریکه اکنون در دست ساخت است و طبق برنامه از اواخر 2026 عملیاتی می‌شودبه چرخه تولید بازگرداند.

راجر گریفیتس، مهندس سیمان در انجمن محصولات معدنی و از اعضای تیم فرمولاسیون سیمان، درباره این همکاری اظهار کرد:

«این طرح نمونه‌ای برجسته از هم‌افزایی صنعت در مسیر نوآوری واقعی است. از دانیل داوسون برای مشارکت فنی ارزشمندش و از تیم کارخانه وِتستون هولسیم برای اجرای موفق این مرحله قدردانی می‌کنیم. این پروژه مسیرهای جدیدی برای توسعۀ ساخت‌وساز پایدار در بریتانیا ایجاد می‌کند و بسیار امیدوارکننده است که هولسیم آمادۀ گسترش این نوآوری با سرعت، پس از تأیید استانداردهاست.»

منبع: www.theconstructionindex.co.uk

logo-area