الأسمنت.. هل يغير «LC3» معادلة المناخ؟

يساهم الأسمنت في 8% من إجمالي انبعاثات الغازات الدفيئة التي يتسبب فيها الإنسان.

يتم إنتاج الخرسانة على نطاق هائل. في كل عام، يتم إنتاج أربعة أطنان من الخرسانة لكل شخص على وجه الأرض - ولكن هذا الحجم من الإنتاج له ثمن بيئي كبير.

يعتبر الكلنكر، المكون الرئيسي في الأسمنت، كثيف الكربون للغاية، ويشكل 90% من إجمالي انبعاثات الأسمنت في تصنيع الخرسانة. ولحسن الحظ، هناك عدد من الاستراتيجيات التي أثبتت جدواها والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من كمية الكلنكر اللازمة لصنع الأسمنت والخرسانة. أحد الحلول الواعدة يسمى LC3 - أسمنت الطين المكلس بالحجر الجيري.

• تعاون بين مركز الشباب العربي وشنايدر إليكتريك «التحدي الأخضر» للبناء المستدام.. أفكار شبابية تنطلق من الإمارات
• أول صكوك خضراء.. «أبوظبي الإسلامي» يعزز التمويل المستدام
  

LC3: الابتكار الذي يغير صناعة الأسمنت

يعالج LC3 مصدري انبعاثات الكربون الناتجة عن صناعة الكلنكر. أولاً، يستبدل نصف الكلنكر بالطين المكلس والحجر الجيري المطحون، ولا يطلق أي منهما الكربون عند تسخينه كما يفعل الحجر الجيري. ثانيًا، يتم تسخين الطين إلى درجة حرارة أقل بكثير، مما يقلل من كمية الوقود المطلوبة والانبعاثات الناتجة. ومع انخفاض درجات الحرارة، أصبح من الممكن أيضًا التحول إلى مصادر طاقة أنظف مثل الكهرباء مقارنة بتصنيع الكلنكر. يمكن أن يقلل LC3 من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 40% مقارنة بالأسمنت التقليدي عن طريق استبدال نصف كمية الكلنكر.

LC3 عملي وهو أقل نفوذية للمياه والملح، مما يجعل الطرق والجسور الخرسانية أكثر متانة وأطول أمدا، مما يقلل من التكلفة. ونظرًا لأنه يتطلب طاقة أقل لتصنيعه ويستخدم الطين المتاح على نطاق واسع، فيمكن إنتاجه بتكلفة أقل، تصل إلى 25٪.

ينمو LC3 بسرعة ويتم إنتاجه حاليًا في العديد من المصانع حول العالم. لكل طن من الطين المكلس يتم إنتاجه، فإننا نوفر 600 كيلوجرام من ثاني أكسيد الكربون.

وبحلول نهاية عام 2023، سيكون LC3 قد وفر بالفعل حوالي 15 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون. وبحلول عام 2025، من المتوقع أن يكون LC3 قد وفر 45 مليون طن.

وإذا اعتمدت صناعة الأسمنت استخدام LC3 على نطاق واسع، فيمكن أن يساعد ذلك في منع ما يصل إلى 500 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2030.

والآن العديد من منتجي الأسمنت الرائدين بصدد اعتماد الأسمنت الطيني المكلس. على سبيل المثال، أعلنت شركة هولسيم في يناير/كانون الثاني 2023 عن إطلاق العمليات في مصنع في فرنسا سينتج ما يصل إلى 500 ألف طن من الأسمنت منخفض الكربون سنويا. وتنتج شركة Argos Cementos في كولومبيا 2.3 مليون طن من أسمنت LC3 سنويًا، والذي يتم استخدامه محليًا بالفعل في بناء الطرق والأنفاق والمباني.

مستقبل الأسمنت في الجنوب العالمي

في السنوات والعقود المقبلة، ستتم غالبية أعمال البناء الجديدة في جميع أنحاء العالم في الجنوب العالمي ــ وخاصة في أفريقيا، حيث من المتوقع أن يزيد عدد السكان بمقدار مليار نسمة بحلول عام 2050. وهذا يعني الكثير من الأسمنت.

وتتمتع أفريقيا بأسرع نمو سكاني في العالم، ومع ذلك فإن الحجر الجيري المناسب لتصنيع الكلنكر نادرا ما يكون متاحا في القارة. واليوم، أصبح لاستيراد الكلنكر المكلف تأثير مباشر على التكاليف. فإنه يسبب مشاكل في القدرة على تحمل التكاليف للإسكان والبنية التحتية. ولحسن الحظ، فإن الطين متاح على نطاق واسع في معظم البيئات الجيولوجية. الطين الذي يحتوي على الكاولينيت، وهو أنسب أنواع الطين لـ LC3، متوفر بكثرة في جميع أنحاء أفريقيا.

ومن خلال اعتماد تكنولوجيا LC3 واستبدال جزء كبير من الكلنكر بالموارد المحلية، تستطيع البلدان الأفريقية وتلك الموجودة في جميع أنحاء الجنوب العالمي إنشاء صناعات محلية ذات مستوى عالمي وجني الفوائد الاقتصادية وفوائد التوظيف. وهذا من شأنه أن يقلل من الحاجة إلى استيراد الكلنكر بالعملة الأجنبية ويسمح ببناء المساكن والبنية التحتية بتكاليف أقل، كل ذلك مع الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

سلسلة قيمة ملموسة مُعاد تصورها

هناك العديد من الاستراتيجيات الإضافية إذا نظرنا عبر سلسلة القيمة الكاملة للخرسانة. ومن خلال تحسين كفاءة استخدام الطاقة في المصانع واستخدام أنواع الوقود البديلة مثل وقود النفايات، يمكننا تقليل ثاني أكسيد الكربون الناتج عن إنتاج الكلنكر. من خلال اختيار تدرجات الحجم الكلي بعناية، هناك مساحة أقل من الفراغ لملء عجينة الأسمنت، مما يوفر تكلفة الأسمنت والانبعاثات.

ويمكننا أيضًا تحسين تصميم وكفاءة الخرسانة المستخدمة في الهياكل والمباني. حيث تقدر الجمعية العالمية للأسمنت والخرسانة أن هذا يمكن أن يوفر 22% من الخرسانة مع خفض التكاليف. وأخيرًا، فإن تكييف بعض عناصر التصميم وزيادة الكفاءة بالإضافة إلى إعادة تدوير المواد سيؤدي إلى تقليل تأثير الخرسانة على المناخ.

وإذا تم الجمع بين كل هذه الاستراتيجيات، فسوف نتمكن من خفض الانبعاثات الناجمة عن الأسمنت والخرسانة بنسبة تصل إلى 80% باستخدام تقنيات اليوم.