Proizvodnja betona i cementa moguća i iz pepela od uglja

Proizvodnja zelene električne i toplotne energije postaje sve veći izazov svuda u svetu, pa tako i u Srbiji gde velike termoelektrane i toplane još uvek masovno koriste ugalj za proizvodnju energije. Uz struju građani Srbije iz termoelektrana potpuno besplatno dobijaju i nekoliko miliona tona pepela.

Ovaj toksični otpad nastaje kao posledica sagorevanja uglja, opasan je po životnu okolinu i zdravlje ljudi, ukoliko se ne zbrinjava na propisan način. Međutim, ovako nastao pepeo može se ponovo upotrebiti i to tako da ne ugrožava životnu sredinu i zdravlje ljudi.

Širom sveta ukupna proizvodnja pepela procenjena je na više od 800 miliona tona, u Evropi na više od 100 miliona tona pepela. U Srbiji se godišnje sagorevanjem uglja oslobodi nekoliko miliona tona letećeg pepela koji doprinosi povećanim koncentracijama zagađujućih materija u vazduhu u krugu od nekoliko desetina kilometara.

Zbog toga što u sebi sadrži teške metale koji se mogu taložiti u živim organizmima, pepeo predstavlja opasnost jer se može rastvoriti i dospeti u podzemne vode, ali i putem vetra razneti i udisati.

Svetlana Stanišić, profesor i rukovodilac master studija na jednom privatnom univerzitetu u Srbiji podseća da je ovako nastao pepeo nusproizvod sagorevanja uglja.

- On se sakuplja sa dna peći i obično ima nesferičan oblik i veličinu čestica od 0,5 do 100 mikrometara. Sastoji se uglavnom od silicijum-dioksida, oksida aluminijuma, oksida gvožđa, a sadrži i teške metale kao što su arsen, olovo, živa i kadmijum. U zavisnosti od veličine čestica, postoji razlika između letećeg pepela, koji čini 80 odsto pepela od uglja, odnosno suspendovanih čestica u vazduhu koje lebde i raznose se, i krupnije frakcije pepela, koja je u formi naslaga stabilna i čini 20% pepela - napominje Stanišić.

Odlaganje pepela se najčešće sprovodi uz kvašenje, što je lošije za životnu sredinu i zdravlje ljudi, ali lakše i jeftinije. Moguće je i suvo odlaganje, a takav suv pepeo se može koristiti i za podlaganje puteva ili u građevinskoj industriji.

Osim pepela, na pepelištima se nalaze i određeni hemijski aditivi koji se koriste za tretiranje pepela, kao na primer kreč, aktivni ugalj ili polimeri. Takođe, u pepelu se nalazi i mulj iz sistema za odsumporavanje dimnih gasova, koji su važni jer smanjuju emisiju sumpor-dioksida.

Neke uobičajene sigurnosne mere za odlaganje pepela su postavljanje glinenih ili sintetičkih pregrada na dno pepelišta kako bi se sprečilo curenje zagađivača u okolno zemljište i podzemne vode, zbog čega stanovnici okolnih naselja ne bi mogli da koriste lokalne izvore vode.

Kako bi se sprečilo mešanje sa otpadnim vodama prikupljaju se filtrati, odnosno tečnosti koje prodiru kroz pepeo čime se sprečava da rastvorljive materije dospeju u podzemne vode, postavljaju se vodene zavese koje sprečavaju rasipanje pepela.

Redovno se obavljaju kontrolni pregledi koji pomažu u ranoj detekciji potencijalnih problema, redovno odvodnjavanje, rešavanje oticanja vode i upravljanje kišnicom kao mere koje mogu sprečiti prelivanje i prodiranje pepela i rastvorljivih materija. Jedna od mera jeste i prekrivanje pepelišta vegetacijom koja sprečava rasipanje pepela ili takozvanu eolsku eroziju.

Kada pepelišta više nisu u upotrebi, trebalo bi sprovoditi odgovarajuće mere za zatvaranje i remedijaciju kako bi se umanjili potencijalni uticaji na životnu sredinu i vratio teren u bezbedno stanje.

- Primera radi, pepeo od uglja se može koristiti kao delimična zamena za prirodni pesak, u proizvodnji betona i cementa, pri čemu ne utiče na čvrstoću i trajnost materijala. U slučaju da se vrši mokro odlaganje, tok vode kroz pepeo i ulazak u podzemne vode kontrolisan je korišćenjem slojeva niskopropusne gline, kao i postavljanjem sintetičkih ili glinenih pregrada na dno pepelišta - objašnjava Stanišić.

Iako je jedan od najčešće korišćenih građevinskih materijala na planeti, pri proizvodnji cementa od koga se pravi beton, dolazi do izuzetno jakog emitovanja gasova sa efektom staklene bašte, a smatra se da ono predstavlja oko 5% svih emisija štetnih zagađenja na zemlji.

- Kada su u pitanju naše termoelektrane, unapređeni su sistemi za sagorevanje i kontrolu emisije pepela, a radi se na uređivanju skladišta pepela koje bi bilo najbolje i najlakše prekriti zemljom i pošumiti ili iskoristiti pepeo za podlaganje puteva, za tampon slojeve i nasipe, u građevinskoj industriji gde delom može zameniti pesak - zaključuje ona.

Upravo zbog toga naučnici već godinama traže novu ekološku metodu proizvodnje betona, a američki naučnici uspeli su da naprave revoluciju u proizvodnji cementa. Istraživači Univerziteta u Vašingtonu uspeli su da naprave cement upravo od još jednog velikog zagađivača okoline – pepela, što bi u narednom periodu moglo da dovede do revolucionarnih promena u industriji i doprinese očuvanju životne sredine.