Die University of Michigan in Ann Arbor hat in Zusammenarbeit mit dem Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in Kalifornien eine innovative Methode zur Reduzierung der CO2-Emissionen in der Zementproduktion entwickelt. Jiaqi Li, Assistenzprofessor für Bau- und Umweltingenieurwesen, gibt an, dass die Emissionen des Klimagases Kohlenstoffdioxid (CO2) um bis zu 60 Prozent gesenkt werden können. Dies soll durch den Verzicht auf natürlichen Kalkstein erreicht werden, der traditionell als Hauptbestandteil bei der Zementherstellung verwendet wird.
Künstlicher Kalkstein als klimafreundliche Alternative
Anstelle von natürlichem Kalkstein wird ein künstlich hergestelltes Material mit gleicher Zusammensetzung verwendet. Dieses wird mittels eines elektrochemischen Verfahrens produziert. Die Ausgangsmaterialien für diesen künstlichen Kalkstein sind Basaltstaub, Wasser und CO2 aus der Luft. Durch den Einsatz großer Mengen grünen Stroms entstehen neben Kalkstein auch Wasserstoff, Sauerstoff und Siliziumoxid. Wasserstoff wird zur Beheizung des Drehrohrofens genutzt, in dem der Zement entsteht, während Siliziumoxid als Zuschlagstoff für Beton eingesetzt werden kann.
Herkömmlicher Portlandzement wird durch das Erhitzen von gemahlenem Kalkstein und Ton in einem Drehrohrofen hergestellt. Die Beheizung der Öfen mit fossilen Brennstoffen trägt zu 40 Prozent der CO2-Emissionen des gesamten Prozesses bei. Die restlichen 60 Prozent stammen aus der chemischen Reaktion, bei der Kalkstein (Kalziumkarbonat, CaCO3) in Kalziumoxid (CaO) und CO2 gespalten wird. Das Endprodukt dieses Prozesses ist Zementklinker, der dann gemahlen und als Portlandzement verkauft wird.
Obwohl beim Beheizen der Drehrohröfen bei dem neuen Verfahren fast so viel CO2 freigesetzt wird wie bei konventionellen Methoden, ist der Prozess insgesamt umweltneutral. Das bei der Kalksteinproduktion aus der Luft entnommene CO2 wird wieder freigesetzt, wodurch keine zusätzlichen Emissionen entstehen. Laut den Entwicklern soll diese Art der Zementherstellung sogar kostengünstiger sein als herkömmliche Verfahren.
