כיצד מתרחש תהליך ייצור המלט ומהן ההשפעות הסביבתיות שלו?

מלט הוא בסיסי עבור החברה העכשווית, אך מהן ההשפעות הסביבתיות שלה וכיצד ניתן לצמצם אותה?

בטון

מלט יכול להיחשב כמשאב שחולל מהפכה בהיסטוריה של ההנדסה ובאופן שבו הערים החלו להתפתח. בתי מגורים, כיכרות, מבנים, אצטדיונים וכמעט כל סוג של בנייה מסתמכים על חומר זה כאחד מחומרי היסוד שלו. אך האם תהיתם פעם כיצד מתנהל תהליך ייצור המלט וכיצד להפחית את השפעותיו?

ייצור המלט אינו פשוט ודורש אנרגיה רבה ומנגנונים שונים. משמש כחומר מחייב, חומרי הגלם העיקריים הקיימים בהרכבו הם גיר וחימר. שניהם מצויים, עדיין עודפים, ומופקים מהטבע.

לפיכך, ניתן לראות כי האתרים המיועדים לייצורו מורכבים משתי פעילויות נהדרות: כריית גיר וייצור מלט. מתקני המפעל בדרך כלל קרובים לאתרי מיצוי הגיר כדי להקל על הובלת חומרי גלם כבדים לאזור התעשייה.

פעילות כריית סלעי הגיר מתבצעת במחצבות ממוכנות גדולות. ולאחר חילוצם, הסלעים מפורקים ומופחתים באמצעות חומרי נפץ כדי שיהיה להם גודל חלקיקים הולם.

שלבי ייצור

תהליך ייצור המלט הטכנולוגי המיושם ברוב התעשיות הברזילאיות ידוע כתהליך יבש והוא מורכב בעיקר מהשלבים הבאים:

  1. טחינה והומוגניזציה של חומרי גלם (השגת קמח גולמי)
  2. קלינקריזציה של קמח גולמי בכבשן סיבובית (ייצור קלינקרים) וקירור של הקלינקר לאחר מכן
  3. השחזת קלינקר לתוספת טיח לקבלת מלט
  4. אריזה ומשלוח של המוצר הסופי

ראשית, חומרי הגלם - גיר (94%), חימר (4%) וכמויות קטנות יותר של תחמוצות ברזל ואלומיניום (2%) - נטחנים ומעורבבים עד לקבלת אבקה דקה (קמח גולמי). לאחר מכן חומר זה מוחדר לתנור סיבובי בו הוא מחומם לטמפרטורה של 1500 מעלות צלזיוס, לפני שהוא מקורר לפתע על ידי משבי אוויר. כך מייצרים קלינקר, החומר הבסיסי הדרוש לייצור מלט. החומר המתקבל (קלינקר) מעורבב עם טיח (גבס) ותוספות אחרות (כגון גיר, פוזולנה או סיגים), מה שמוליד את סוגי המלט השונים שנארזים לבסוף כדי שאפשר יהיה למכור אותם.

תהליך זה דורש צריכת אנרגיה גבוהה, בצורה של אנרגיה תרמית (חום), באמצעות דלקים המשמשים לחימום כבשנים סיבוביים לייצור קלינקר, או בצורה של אנרגיה חשמלית, הנצרכת בכל התהליך התעשייתי לטיפול. מכונות, מסתובבים כבשנים וטחנות סיבוביות. אולם עיקר הצריכה הזו מתייחסת להוצאת אנרגיה תרמית במהלך שריפת דלקים.

הדלקים המזינים את התנורים הם, ברוב המקרים, ממקורות שאינם מתחדשים, כמו נפט ופחם. בין הדלקים המשומשים ביותר בולטים כמה מוצקים, כמו קוקה נפט ובנזין, וחלקם גזיים, כגון גז טבעי ונגזרות פחם מינרליות אחרות.

קוקה נפט הוא מקור האנרגיה העיקרי בתעשיית המלט, בהיותו הדלק העיקרי המשמש בכבשן הקלינקרים הסיבוביים. זהו חומר גרגירי שחור ומבריק המורכב בעיקר מפחמן (90 עד 95%), אך לרוב יש בו גם תכולת גופרית אקספרסיבית (כ -5%). הסיבה שבגללה נעשה שימוש נרחב בדלק זה נובעת מערכו הקלורי הגבוה הקשור לעלות הרכישה הנמוכה.

בנוסף לדלקים מסורתיים אלה, שאריות פסולת תעשייתית וביומסה, ניתן להשתמש גם בשאריות פחם וחקלאות להזנת התנורים.

השפעות סביבתיות

מפעלי מלט בסופו של דבר מזהמים את הסביבה ואחראים להשפעות סביבתיות רלוונטיות.

ולמרות שתהליך הייצור של חומר זה אינו מייצר ישירות פסולת מוצקה, מכיוון שאפר משריפת דלקים בכבשן הסיבובי משולב בדרך כלל בקלינקר עצמו, יש פליטה גבוהה של מזהמים גזיים וחומר חלקיקי.

באופן זה, ההשפעות העיקריות נגרמות מפליטת גזים מזהמים משריפה זו. דוגמא לכך היא הפליטה הגבוהה של פחמן דו חמצני (CO2), אחד הגזים העיקריים שאינם מאזנים את אפקט החממה.

בהנחיית המועצה העולמית לעסקים לפיתוח בר-קיימא (WBCSD), יוזמת המלט בר קיימא (CSI - Cement Sustainability Initiative ) הזמינה תוכנית מחקר רחבה על השפעת תעשיית המלט על ברחבי העולם ופעל לפיתוח תוכנית פעולה במטרה למצוא דרכים לשיפור קיימות ייצור המלט.

חברות המלט אחראיות לכ -5% מהפליטה העולמית של פחמן דו חמצני (CO2), ממקור אנתרופי, המשתחררת מדי שנה לאטמוספירה. ההערכה היא כי בייצור טון קלינקר מיוצר טון CO2, התורם במידה רבה להגברת אפקט החממה, על פי מחקר.

בתהליך ייצור המלט ניתן לשחרר גם תחמוצת גופרית, תחמוצת חנקן, פחמן חד חמצני ותרכובות עופרת שכולן מזהמות.

בנוסף, במהלך השלב הראשון של מיצוי חומרי גלם, עלולות להתרחש גם השפעות פיזיות, כגון מפולות במחצבות גיר וסחף עקב רעידות המופקות על הקרקע. ומיצוי החימר בנהרות עלול לגרום להעמקה במסלולי המים הללו, להפחתת כמות המים בערוגות ולשיבוש בתי הגידול שם, מה שמקטין את המגוון הביולוגי של כמה אזורים.

חלופות להפחתת ההשפעות

התחזית היא כי ייצור המלט ימשיך לצמוח בשנים הקרובות, דבר שיגדיל את פליטת ה- CO2 הכוללת בעולם. כדי להימנע ממצב זה יש צורך בתהליך הייצור לעבור שינויים מכיוון שסביר להניח שהביקוש למלט לא יפחת.

תוכנית הפעולה של CSI, שהוזכרה לעיל, מפרטת כמה אפשרויות להפוך את קיימות ייצור המלט לקיימת:

  • שינוי מפעלי ייצור במטרה לתפוס את הפחמן הנפלט;
  • השתמש רק בנתיב היבש בתהליך הייצור, ודורש פחות הזנה מהתנור;
  • שימוש חוזר בפסולת תעשייתית וחקלאית להזנת התנור, במקום להשתמש בדלקים מאובנים (עיבוד משותף);
  • החלפה חלקית, במבנים, של מלט על ידי חומרים אחרים;
  • שינוי תרכובת המלט כך שייצורו משחרר פחות CO2.

עמדות אלה יצטרכו לנקוט על ידי מפיקי החומר. הבחירה במודלים של מלט המבוססים על נוהגים אלה והלחץ על הממשלה והחברות להסדיר חקיקה בת קיימא לענף הם שיטות לנסות לשנות את הכיוון הנוכחי. מלט, כאמור, חיוני ל"בניית "החברה המוכרת לנו כיום. לכן, אנחנו לא צריכים לדמוניזציה, אלא לחפש אלטרנטיבות רחבות היקף כדי שההשפעות שלה יפחתו וניתן יהיה לפתח חלופות בר-קיימא יותר.