Metode daur ulang semen dapat membantu menyelesaikan salah satu masalah iklim terbesar di dunia
Tim peneliti Universitas Cambridge mengembangkan cara untuk memproduksi semen beremisi sangat rendah dalam skala besar
- Tim peneliti mengembangkan metode untuk mendaur ulang semen secara bersamaan dengan memanfaatkan tungku busur listrik yang digunakan dalam daur ulang baja.
- Semen adalah komponen utama beton, dan merupakan material kedua yang paling banyak digunakan oleh umat manusia di seluruh dunia.
- Metode ini dapat secara signifikan mengurangi emisi tanpa secara besar menaikkan biaya produksi semen dan baja.
Prinsip kerja metode daur ulang semen
- Semen bekas efektif digunakan sebagai pengganti fluks kapur yang dipakai dalam daur ulang baja.
- Fluks kapur digunakan untuk menghilangkan kotoran, dan biasanya berakhir menjadi limbah yang disebut slag.
- Jika kapur diganti dengan semen bekas, produk akhirnya menjadi semen daur ulang yang dapat digunakan untuk membuat beton baru.
Produksi skala besar dengan tungku busur listrik
- Pengujian terbaru yang dilakukan di Material Processing Institute menunjukkan bahwa semen daur ulang dapat diproduksi dalam skala besar di tungku busur listrik.
- Metode ini pada akhirnya dapat menghasilkan semen tanpa emisi jika tungku busur listrik dijalankan dengan energi terbarukan.
Komposisi semen dan masalah emisi
- Beton terdiri dari pasir, kerikil, air, dan semen, dengan semen berfungsi sebagai bahan pengikat.
- Semen menyumbang hampir 90% emisi dari beton.
- Semen dibuat dengan memanaskan batu kapur dan bahan baku lain hingga sekitar 1,450°C, dan dalam proses ini sejumlah besar CO₂ dilepaskan.
Keterbatasan material pengganti
- Selama 10 tahun terakhir, para ilmuwan telah meneliti bahan pengganti semen, dan bahan pengganti tersebut harus diaktifkan secara kimia.
- Jumlah fisik bahan pengganti tidak cukup untuk memenuhi permintaan semen global.
Perlunya pendekatan baru
- Tim peneliti mencari cara untuk mengurangi emisi dengan mendaur ulang semen yang sudah ada.
- Mereka mencoba metode mendaur ulang semen dalam proses daur ulang baja menggunakan tungku busur listrik.
Hasil penelitian
- Kombinasi klinker semen dan oksida besi membentuk slag pembuatan baja yang sangat baik.
- Melalui metode ini, semen yang diaktifkan kembali dapat diproduksi tanpa biaya tambahan.
Prospek ke depan
- Proses Cambridge Electric Cement berkembang pesat, dan tim peneliti memperkirakan produksi tahunan dapat mencapai 1 miliar ton pada 2050.
- Mengurangi penggunaan semen juga penting, dan untuk itu diperlukan kemauan politik.
Dukungan penelitian dan paten
- Tim peneliti telah mengajukan paten untuk mendukung komersialisasi.
- Penelitian ini didukung oleh Innovate UK dan lembaga riset dan inovasi Inggris (EPSRC).
Opini GN⁺
- Nilai inovasi teknologi: Teknologi ini merupakan pendekatan inovatif yang dapat sekaligus mengurangi emisi dari dua industri dengan memanfaatkan proses daur ulang baja yang sudah ada untuk mendaur ulang semen.
- Efisiensi ekonomi: Dari sisi ekonomi, metode ini sangat efisien karena dapat mengurangi emisi tanpa biaya tambahan.
- Perlunya dukungan kebijakan: Untuk mengurangi penggunaan semen, diperlukan dukungan aktif dari pemerintah dan para pembuat kebijakan.
- Keterbatasan material pengganti: Karena jumlah fisik bahan pengganti saat ini tidak mencukupi, metode daur ulang baru menjadi semakin penting.
- Prospek masa depan: Jika teknologi ini berhasil dikomersialisasikan, dampak lingkungannya diperkirakan akan sangat besar secara global.
1 komentar
Opini Hacker News
Ringkasan kumpulan komentar Hacker News
Mengesankan: Teknologi untuk mendaur ulang beton dengan menggunakan tungku busur listrik besar yang dipakai dalam daur ulang baja. Jika memanfaatkan tenaga surya, ada kemungkinan produksi beton tanpa emisi karbon. Saat ini beton menyumbang 7,5% emisi karbon buatan manusia, jadi ini bisa membawa perubahan besar. Tungku busur memang mengonsumsi banyak energi, tetapi jika pembangkit listrik tenaga surya terus bertambah, ada kemungkinan hal itu bisa diatasi.
Sudut pandang realistis: Penemuan ini keren, tetapi saat ini pun semen bekas jarang berakhir di tempat pembuangan akhir. Sebagian besar semen digunakan sebagai beton. Beton hancur dengan berbagai ukuran dimanfaatkan sebagai material berguna untuk pembangunan jalan dan sebagainya. Di beberapa daerah, beton hancur bahkan selalu kekurangan pasokan.
Pentingnya diskusi: Bagus bahwa topik ini dibahas di Hacker News. Diskusi tentang sumber energi non-karbon lain yang menjanjikan, misalnya energi panas bumi, juga diperlukan. Penting untuk memahami bahwa net-zero bukan berarti 'misi selesai'. Mengingat tren kenaikan suhu saat ini, ketika net-zero tercapai kemungkinan suhu sudah berada di antara +2,5C hingga +3,0C. Ini mungkin tidak layak huni bagi populasi yang besar. Karena itu, solusi teknis seperti SRM diperlukan.
Konstruksi berkelanjutan: Solusi lain adalah membangun bangunan yang tidak perlu dibongkar 10 tahun kemudian. Banyak bangunan beton besar dibongkar dalam waktu kurang dari 20 tahun. Diperlukan cara yang lebih baik melalui perencanaan dan prediksi.
Batas daur ulang: Gagasan mengganti flux yang digunakan dalam daur ulang baja dengan beton bekas untuk memperoleh semen daur ulang alih-alih slag yang tidak berguna. Ini ide yang bagus, tetapi bahkan jika seluruh produksi baja dunia beralih ke metode ini, dampaknya terhadap produksi semen akan kecil.
Harapan: Ini termasuk salah satu hal yang diharapkan bisa menemukan cara untuk menyelesaikan masalah ini.
Diskusi kemarin: Kemarin juga ada diskusi terkait.
Pemanfaatan gabion: Menggunakan potongan beton pecah dalam gabion adalah cara yang baik untuk mendaur ulang material yang tidak bernilai. Jika penampilan penting, potongan beton bisa dipakai di bagian dalam dan bagian luar ditutup dengan batu yang indah.
Dampak produksi semen: Produksi semen adalah salah satu penyebab utama emisi karbon global. Pengembangan metode daur ulang semen yang efektif sedang berlangsung.
Biaya dan konsumsi energi: Menarik untuk mengetahui berapa biaya dan konsumsi energi teknologi ini. Sebagian besar emisi karbon dari beton berasal dari konsumsi energi.