Исследование, проведённое под совместным руководством геолога Джеффа Плансевича из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Коди Финка из компании Brimstone Energy, предлагает использовать богатые кальцием силикатные породы, такие как базальт, вместо известняка для производства портландцемента. Это может сократить связанные с процессом выбросы углекислого газа более чем на 80%, а требуемые затраты энергии составят менее 60% от переработки известняка. Статья опубликована в журнале «Communications Sustainability».
Плансевич отметил: «Общественность редко осознаёт, что цемент является одним из главных факторов изменения климата, но выбросы CO2 от производства цемента сопоставимы с выбросами всех легковых автомобилей в мире». На цементную промышленность приходится около 4,4% от общего объёма глобальных выбросов парниковых газов.
В настоящее время кальций в портландцементе получают из известняка, для чего его необходимо нагревать до температуры выше 1500°C для получения негашёной извести. При производстве одной тонны цемента выбрасывается около 500 килограммов углекислого газа, не считая дополнительных выбросов от энергозатрат на производство. Плансевич сказал: «Известняк наполовину состоит из углекислого газа, который высвобождается в атмосферу в процессе производства цемента».
Исследовательская группа использовала геологические карты для оценки доступных для разработки запасов силикатных пород на поверхности и обнаружила, что при текущем уровне производства их запасов достаточно для обеспечения цементной промышленности на сотни тысяч лет. Плансевич заявил: «Не весь базальт легко добывать, но данные показывают, что запасы кальция в базальте практически неисчерпаемы».
Расчёты исследования показывают, что при использовании природного газа в качестве источника энергии минимальные выбросы CO2 на тонну цемента снижаются с 609 кг примерно до 50 кг. Даже при использовании электроэнергии из средней энергосети и без оптимизации процесса выбросы углерода сокращаются более чем на 25% по сравнению со стандартным процессом на основе известняка.
Силикатные породы обычно содержат различные ценные металлы, которые можно извлекать в качестве побочных продуктов при производстве цемента. Соотношение кальция и железа в базальте близко к пропорции потребления цемента и стали в обществе, что позволяет производить оба материала из одной и той же породы. Содержание алюминия в базальте примерно в 20 раз превышает текущий уровень его потребления.
Цемент стоит дёшево, около 150 долларов за тонну, а процесс производства портландцемента из известняка оптимизировался более века. Плансевич указал: «Строительная отрасль — от проектирования и строительства до обслуживания — выстроена вокруг портландцемента, и даже незначительные изменения в стандартах будут многократно обдумываться и внедряться медленно». В то же время он отметил: «Эта статья на самом деле является призывом к другим исследователям опробовать новые технологии для ускорения декарбонизации цемента, потому что простое получение кальция из другой породы потенциально может решить климатическую проблему, сопоставимую по масштабу с автомобильной».
Дополнительная информация: Автор: Джефф Плансевич, Название: «Силикатные источники кальция: путь к низкоуглеродному портландцементу», Опубликовано в: «Communications Sustainability» (2026).