Leteći pepeo cement je primarni sastojak određenih betona koji se često koristi kao alternativa portland cementu, koji je tradicionalnija betonska baza. Sam pepeo je nusprodukt izgaranja ugljena, ali nakon što se formira u cement, pepeo se obično veže na takav način da neutralizira mnoge kemikalije i toksine koji su posljednjih godina učinili sagorijevanje ugljena tako kontroverznim. Kao takav, cement se često smatra načinom ne samo da očisti industriju ugljena, već i ostavi manje traga i smanji energiju potrebnu za formiranje svih vrsta betonskih projekata i struktura. Često se napreduje kao “zeleno” rješenje za betoniranje, iako nije bez svojih kritičara. Leteći pepeo obično se smatra prikladnim za sve vrste betonskih projekata, ali mnoga su mjesta postavila ograničenja koliko se može upotrijebiti odjednom dok čekaju više izvješća o utjecaju na okoliš. Iako se mnoge štetne kemikalije povezane s sagorijevanjem ugljena vežu u cementu, nejasno je hoće li i pod kojim uvjetima ponovno početi ispirati.
Osnove sagorijevanja ugljena
Kada se ugljen i otpad spaljuju u elektranama, oni stvaraju nezapaljivi nusproizvod koji se naziva ugljeni pepeo. Dvije različite vrste čestica pepela čine pepeo od ugljena: pepeo od dna, koji se skuplja na dnu peći na ugljen, i leteći pepeo, koji se hvata u dimnjake dok “leti” gore i dalje. Velika većina nezapaljivog materijala je elektrofilterski pepeo, koji putuje u dimni plin i hvata se u dimnjake i dimnjak. Taj se ostaci moraju redovito čistiti i zbrinjavati. Jedan od načina na koji se ovaj materijal može ponovno upotrijebiti je njegova kombinacija s drugim materijalima za stvaranje cementa.
Koristi se u betonu
Jedna od najčešćih upotreba cementa od elektrofilterskog pepela je kao aditiv za stvaranje betona. Beton se tradicionalno proizvodi od portland cementa, praškaste tvari od mljevenog klinkera, kalcijevog sulfata i drugih manjih aditiva. Klinker je materijal obično izrađen od vapnenca i minerala, koji se drobe i melju zajedno, a zatim zagrijavaju. Dodaje se kalcijev sulfat, a klinker se melje u cementni prah. Proces zahtijeva veliku količinu energije; ima ogroman ugljični otisak i iznosi otprilike 7% do 8% ugljičnog dioksida koji se emitira svake godine.
Leteći pepeo, koji se većim dijelom sastoji od silicijevog dioksida i kalcijevog oksida, može se koristiti kao zamjena za portland cement ili kao dodatak njemu. Materijali koji čine elektrofilterski pepeo su pucolanski, što znači da se mogu koristiti za vezivanje – ili cementiranje – materijala zajedno. Pucolanski materijali općenito dodaju trajnost i čvrstoću betonu.
Potencijal za smanjenje kontaminacije
Često se smatra da je beton napravljen od letećeg pepela ekološki zelen. On veže otrovne kemikalije koje su prisutne u letećem pepelu na način koji bi trebao spriječiti onečišćenje prirodnih resursa. Korištenje zelenog betona umjesto ili uz portland cement koristi manje energije, zahtijeva manje invazivno rudarenje i smanjuje potrošnju resursa i emisiju CO2.
Istraživanja ukupnog utjecaja na okoliš
Iako ga većina svjetskih regulatornih agencija, uključujući Agenciju za zaštitu okoliša SAD-a (EPA), ne smatra opasnim materijalom, leteći pepeo može sadržavati znatne količine otrovnih materijala. Bilo je incidenata u kojima je leteći pepeo ispirao u podzemne vode uzrokujući rak, urođene mane i druge zdravstvene probleme. U mnogim regijama ne postoje propisi ili zahtjevi za praćenje za tvrtke koje proizvode i zbrinjavaju elektrofilterski pepeo. Pepeo koji se ne koristi za proizvodnju proizvoda kao što je cement od elektrofilterskog pepela često se odlaže na odlagalištima i napuštenim rudnicima.
Trenutno je nepoznato hoće li cement napravljen od nusproizvoda izgaranja ugljena ispirati kemikalije u zrak ili zemlju, a postoji vrlo malo podataka o tome što bi se moglo dogoditi u budućnosti kada beton napravljen s njime propada i erodira. Nekoliko agencija za zaštitu okoliša, kao što su EPA, Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) i California’s Collaborative for High-Performance Schools (CHPS), postavilo je granice prihvatljivih razina žive u elektrofilterskom pepelu koji se koristi u cementu od elektrofilterskog pepela. Nadamo se da se, ograničavanjem nekih od najopasnijih kemikalija pronađenih u letećem pepelu, potencijalni budući problemi mogu svesti na minimum.