Dekarbonizace výroby cementu

Cement je materiál, který se používá jako jedna ze základních složek pro výrobu betonu a malty. Bez nich se dnes neobejde prakticky žádný stavební projekt, a proto je cementu produkováno velké množství.

cementárna_noční

Emise ze spalování i z chemického procesu

Při chemické reakci nutné pro výrobu cementu se uvolňuje CO2 a samotný proces výroby je značně energeticky náročný. Tato kombinace velké poptávky a uhlíkové náročnosti je pro celé odvětví výroby cementu výzvou, neboť i toto odvětví musí reagovat na evropské cíle snižování emisí. Výroba cementu v ČR je zodpovědná za produkci 4 miliony tun CO2, což jsou asi 3 % celkové produkce emisí skleníkových plynů v ČR.

Přibližně 60 % emisí při výrobě je spojeno s chemickou reakcí, při které zahříváním směsi jílů a rozemletého vápence (CaCO3) na vysokou teplotu vzniká oxid vápenatý (CaO) ve formě slínkových minerálů jako hlavní složka cementu a jako odpadní produkt se uvolňuje oxid uhličitý (CO2). Zbylých 40 % emisí je spojeno s nutností dosahovat vysokých teplot a souvisí s používaným zdrojem energie.

Dlouhodobé směřování evropských klimaticko-energetických politik počítá s výrazným snižováním produkce skleníkových plynů, jakým je právě CO2. Evropský právní rámec pro klima zezávaznil cíl snížit emise do roku 2030 alespoň o 55 % oproti stavu z roku 1990 a do roku 2050 dosáhnout ve všech hospodářských odvětvích klimatické neutrality.

 

To dopadá i na sektor výroby cementu, který je již nyní tlačen cenou emisních povolenek na snižování energetické, resp. uhlíkové náročnosti výroby. Zvyšování efektivity provozu a změna palivového mixu jsou jednou z cest, jak produkci cementu zbavit části emisí. Z technologického hlediska to není takový problém. K proměně palivové základny výroby cementu ostatně v nedávné minulosti v Česku již došlo. Ještě v roce 1990 byl se 70% zastoupením hlavním palivem zemní plyn, v roce 2022 to bylo již jen 1 %. Hlavně z ekonomických důvodů se dnes používá zejména spalování odpadu, biomasy, ale i uhlí. Další změna palivového mixu tak bude spíš otázkou ekonomické přijatelnosti a místní dostupnosti bezemisních alternativ než zásadní technologické změny.

Mnohem složitější otázka je snížení emisí vzniklých chemickou reakcí. Zde jsou dvě možnosti. Při zachování stávajících procesů je prakticky jediným řešením instalování technologie na zachycování a ukládání uhlíku (Carbon Capture and Storage), což s sebou ponese řadu dodatečných nákladů a nutnost řešit nepřímé emise z elektřiny potřebné na provoz těchto zařízení.

Druhou možností je změna složení cementu tak, aby obsahoval méně složek (zejména slínku) produkujících při svém vzniku emise. Možnosti existují a výrobci tuto cestu postupně prošlapávají2, nicméně využitelnost je zatím omezena požadovanými vlastnostmi koncového produktu, kterým je v případě cementu nejčastěji beton, resp. jeho různé druhy. Množství slínku totiž ovlivňuje pevnost. Ve stavebnictví logicky není zájem riskovat možné konstrukční problémy kvůli nižším emisím. Zároveň je změna vstupních surovin něco, co má dopad na řadu provázaných procesů ve výrobě a tyto změny nebývají snadné. Dekarbonizace výroby cementu tak bude pro následující minimálně dvě dekády výzva.

Pokud nemá být cement, resp. beton, na stavbách z environmentálních důvodů nahrazen jiným materiálem, bude nutné snížit jeho uhlíkovou stopu. Jako nejschůdnější cesta se nyní jeví přechod na bezemisní paliva v kombinaci se systémy na zachycování a ukládání uhlíku.

Dekarbonizace cementu

Svaz výrobců cementu ČR
www.svcement.cz

Svaz výrobců cementu sdružuje právnické osoby činné ve výrobě cementu na území ČR. Účelem sdružení členů svazu je spojení činností a prostředků ve prospěch a ve společném zájmu členů svazu. Přispívá k organizaci a podpoře vzájemné spolupráce a pomoci jak v tuzemsku, tak i zahraničí.

Záchyt a využití CO2

CO2 Czech Solution Group, z.s.
www.co2cz.cz

Cílem je podporovat základní výzkum, aplikovaný výzkum nebo experimentální vývoj a následně prosazovat jejich výsledky prostřednictvím konkrétní výuky, publikování a především formou reálných aplikací a uplatnitelnosti konkrétních řešení technologií v rámci problematiky snižování emisí a zpětného využití CO2 v rámci České republiky do průmyslové praxe

CCS - Carbon Capture and Storage (záchyt CO2)
CCU někdy CCSU - Carbon Capture Storage and Utilization (využití CO2)

PŘIDEJTE VÁŠ PROJEKT

Máte vlastní projekt v této oblasti nebo příklad dobré praxe, který stojí za zveřejnění? Dejte nám vědět.





Přidat váš projekt

Zdroje a poznámky
  1. Dekarbonizace výroby cementu

    Cement je materiál, který se používá jako jedna ze základních složek pro výrobu betonu a malty. Bez nich se dnes neobejde prakticky žádný stavební projekt, a proto je cementu produkováno velké množství.

    cementárna_noční

    Emise ze spalování i z chemického procesu

    Při chemické reakci nutné pro výrobu cementu se uvolňuje CO2 a samotný proces výroby je značně energeticky náročný. Tato kombinace velké poptávky a uhlíkové náročnosti je pro celé odvětví výroby cementu výzvou, neboť i toto odvětví musí reagovat na evropské cíle snižování emisí. Výroba cementu v ČR je zodpovědná za produkci 4 miliony tun CO2, což jsou asi 3 % celkové produkce emisí skleníkových plynů v ČR.

    Přibližně 60 % emisí při výrobě je spojeno s chemickou reakcí, při které zahříváním směsi jílů a rozemletého vápence (CaCO3) na vysokou teplotu vzniká oxid vápenatý (CaO) ve formě slínkových minerálů jako hlavní složka cementu a jako odpadní produkt se uvolňuje oxid uhličitý (CO2). Zbylých 40 % emisí je spojeno s nutností dosahovat vysokých teplot a souvisí s používaným zdrojem energie.

    Dlouhodobé směřování evropských klimaticko-energetických politik počítá s výrazným snižováním produkce skleníkových plynů, jakým je právě CO2. Evropský právní rámec pro klima zezávaznil cíl snížit emise do roku 2030 alespoň o 55 % oproti stavu z roku 1990 a do roku 2050 dosáhnout ve všech hospodářských odvětvích klimatické neutrality.

     

    To dopadá i na sektor výroby cementu, který je již nyní tlačen cenou emisních povolenek na snižování energetické, resp. uhlíkové náročnosti výroby. Zvyšování efektivity provozu a změna palivového mixu jsou jednou z cest, jak produkci cementu zbavit části emisí. Z technologického hlediska to není takový problém. K proměně palivové základny výroby cementu ostatně v nedávné minulosti v Česku již došlo. Ještě v roce 1990 byl se 70% zastoupením hlavním palivem zemní plyn, v roce 2022 to bylo již jen 1 %. Hlavně z ekonomických důvodů se dnes používá zejména spalování odpadu, biomasy, ale i uhlí. Další změna palivového mixu tak bude spíš otázkou ekonomické přijatelnosti a místní dostupnosti bezemisních alternativ než zásadní technologické změny.

    Skip to content