حفظ محیط‌زیست با نوآوری‌های بتنی؛ گزارشی از سمپوزیوم تورنتو

در یک کنفرانس آموزشی اخیر در تورنتو، پیمانکاران، تولیدکنندگان، مشاوران و سایر نمایندگان صنعت بتن، طرح‌ها، محصولات و فناوری‌های خود را در زمینه پایداری به نمایش گذاشتند.

درک لاپیر (Derek Lapierre)، متخصص محصول در شرکت «دافرین کانکریت» (Dufferin Concrete) و یکی از سخنرانان سمپوزیوم بتن کم‌کربن، گفت:
«در دافرین کانکریت، پایداری بخشی جدایی‌ناپذیر از عملیات ماست.»

لاپیر اظهار داشت که برخی از ارکان اصلی مأموریت پایداری شرکت دافرین، شامل تأمین مواد خام مانند سیمان و سنگدانه‌ها از منابع نزدیک به بازار و همچنین حفظ شبکه‌ای از کارخانه‌های بتن آماده در مناطق قابل‌دسترسی و نزدیک به بازار است.

او افزود: «انتقال مواد به داخل و خارج از تورنتو کار دشواری است.»

بخش بزرگی از سخنرانی لاپیر به ابتکارهای بازیافت آب در شرکت دافرین اختصاص داشت. از میان ۳۱ محل عملیاتی این شرکت، ۲۶ مرکز به گونه‌ای تجهیز شده‌اند که بتوانند از آب بازیافتی استفاده کنند؛ این آب در تولید بتن به جای آب ترکیبی کامل به‌کار گرفته می‌شود. در سال ۲۰۲۴، مصرف آب بازیافتی شرکت به ۳۷ میلیون لیتر رسید.

او گفت: «ما می‌خواهیم از منابع آب خود محافظت کنیم.»

در ادامه، لاپیر به برخی از پیشرفت‌های فناورانه شرکت اشاره کرد، از جمله توسعه داخلی فناوری «کربن‌جکت» (CarbonJect). این فناوری با تبدیل دی‌اکسید کربن به حالت جامد، آن را در بتن معدنی‌سازی می‌کند.

وی گفت: «این فناوری با موفقیت در اجرای ۶۶۰۰ مترمربع از مسیر تاکسی‌رانی فرودگاه بین‌المللی پیرسون (Pearson International Airport) به کار گرفته شد.»

در ارائه‌ای دیگر، حضار به‌روزرسانی‌هایی درباره پروژه‌ای دریافت کردند که می‌توان آن را یک طرح انقلابی در نظر گرفت.

نخستین کارخانه بزرگ‌مقیاس جذب، استفاده و ذخیره‌سازی کربن (Carbon Capture Utilization and Storage یا CCUS) در آمریکای شمالی تا سال ۲۰۲۹ عملیاتی خواهد شد.

شین مولیگان (Shane Mulligan)، مدیر پایداری و بازاریابی فنی شرکت «هایدلبرگ متریالز» (Heidelberg Materials) در کانادا گفت:
«این پروژه ۲۱ سال جلوتر از سال ۲۰۵۰ اجرا می‌شود.»
او به تعهد کانادا برای رسیدن به انتشار خالص صفر تا سال ۲۰۵۰ اشاره داشت.

این کارخانه قرار است در محل کارخانه سیمان شرکت هایدلبرگ در ادمونتون احداث شود و به گفته مولیگان، سالانه یک میلیون تن از انتشارات دی‌اکسید کربن را کاهش خواهد داد.

گازهای خروجی از کارخانه سیمان و یک واحد جدید تولید همزمان برق و حرارت (CHP) در کارخانه CCUS با استفاده از محلول آمین پردازش می‌شوند تا دی‌اکسید کربن جدا شود. سپس این گاز تحت فشار قرار گرفته و از طریق لوله‌ به مسافت ۲۵ تا ۳۰ کیلومتر به یک مرکز ذخیره‌سازی CO2 منتقل خواهد شد.

از آنجا، این دی‌اکسید کربن به درون یک سازند زمین‌شناسی متخلخل به نام مخزن آب‌نمکی (saline reservoir) در عمق دو کیلومتری زمین تزریق و «به‌طور دائمی و ایمن» ذخیره خواهد شد.

مولیگان در توضیح علت انتخاب ادمونتون گفت: «به خاطر هزینه و ویژگی‌های زمین‌شناسی؛ این ساختار زمین‌شناسی در بخش‌های مختلف آلبرتا یافت می‌شود.»

او در مصاحبه کوتاهی پس از کنفرانس اعلام کرد که شرکت تاکنون دو پیشنهاد رقابتی در زمینه طراحی مهندسی مقدماتی (FEED) دریافت کرده است؛ یکی از شرکت‌های MHI-LCSC و Kiewit و دیگری از شرکت Technip و PCL.

مولیگان گفت این پیشنهادها باید مورد تجزیه و تحلیل قرار بگیرند و بررسی مالی دقیق (Due Diligence) نیز باید انجام شود.

بروزرسانی درباره پروژه CCUS تنها بخشی از سخنرانی او با عنوان «شتاب به‌سوی بتن با انتشار صفر» بود که در آن به سایر اقدامات شرکت هایدلبرگ برای کاهش انتشارات نیز پرداخته شد.

او گفت این شرکت همچنین در حال توسعه روش‌هایی برای پردازش، بازپردازش و بازگرداندن بتن‌های حاصل از تخریب به چرخه ساخت‌وساز است. این روش‌ها شامل بازیافت سنگدانه‌ها، خرد کردن و جداسازی ضایعات به اجزایی مانند شن و ماسه و سنگ و همچنین حذف سنگ سیمان از شن و ماسه می‌شود.

مولیگان تأکید کرد: «رسیدن به خالص صفر ممکن است.»

با این حال او هشدار داد که چالش‌هایی نیز در مسیر ابتکارهای کاهش کربن و بتن کم‌کربن وجود دارد.

او گفت: «حرفه‌ای‌های این صنعت به استفاده از مصالح سنتی که سال‌ها با آن کار کرده‌اند عادت دارند و ممکن است در برابر پذیرش فناوری‌های جدید مقاومت نشان دهند.»

بتن کم‌کربن می‌تواند بر زمان‌بندی ساخت‌وساز و پروژه‌ها تأثیر بگذارد، چراکه ممکن است از نظر زمان گیرش و توسعه مقاومت، کارایی کمتری داشته باشد. همچنین نگرانی‌هایی درباره عملکرد بلندمدت و دوام بتن کم‌کربن در مقایسه با بتن سنتی که کاملاً شناخته‌شده است، وجود دارد.

از آنجا که کدها و استانداردهای فعلی ساخت‌وساز «هنوز به‌طور کامل بتن کم‌کربن را دربرنگرفته یا به رسمیت نشناخته‌اند»، ممکن است موانع قانونی نیز وجود داشته باشد. انجام آزمایش‌ها و دریافت گواهی‌های اضافی برای اطمینان از انطباق بتن کم‌کربن با تمامی استانداردهای لازم نیز می‌تواند باعث افزایش زمان و هزینه شود.

یکی دیگر از سخنرانان هشدار داد که در زنجیره تأمین سیمان و بتن باید اقدامات احتیاطی و ایمنی رعایت شود.

چارلز نمای (Charles Nmai)، مدیر پایداری بتن در شرکت Master Builders Solutions در سخنرانی خود درباره راهکارهای نوآورانه افزودنی‌ها برای بتن کم‌کربن، گفت که استفاده از سیمان‌های ترکیبی مانند سیمان پرتلند آهکی (Portland Limestone Cement) در حال افزایش است—حداقل در ایالات متحده.

سیمان پرتلند آهکی یک سیمان ترکیبی است که در آن سنگ‌آهک ریز آسیاب‌شده به سیمان پرتلند سنتی افزوده می‌شود. این افزودن، میزان کلینکر (ماده اصلی سیمان) را کاهش داده و در نتیجه انتشارات دی‌اکسید کربن را پایین می‌آورد.

نمای گفت: «سیمان پرتلند آهکی به موضوع داغی در صنعت بتن تبدیل شده است.»
او در ارائه پاورپوینت خود تصویری از مقالات خبری نشان داد که به مشکلات احتمالی استفاده از این نوع سیمان اشاره داشتند، مانند نیاز به آب بیشتر و زمان گیرش کندتر.

او افزود که همه سیمان‌های پرتلند آهکی عملکرد یکسانی ندارند و برای ارزیابی عملکرد آن‌ها باید از آزمون‌های فنی استفاده شود.

سایر موضوعات فنی مطرح‌شده در این کنفرانس یک‌روزه شامل استفاده از الیاف برای کاهش ردپای کربنی و نقش خاکستر زغال‌سنگ فرآوری‌شده در تولید سیمان‌های کم‌کربن بود.

این سمپوزیوم در کتابخانه مرجع تورنتو برگزار شد و توسط Concrete Ontario و ائتلاف کربن (Carbon Coalition) سازمان‌دهی شده بود.