فتح Digest محرر مجانًا
تختار رولا خالاف ، محررة FT ، قصصها المفضلة في هذه النشرة الإخبارية الأسبوعية.
في إحدى تجمعات كلية كولومبيا للأعمال التي ركزت مؤخرًا على إزالة الكربون الأسمنت ، كان لدى ماهر هالفار ، المدير المالي في CEMEX ، واحدة من أكبر شركات الأسمنت في العالم ، رسالة لزملائه: “هناك اعتقاد خاطئ بأنه بالنسبة لأي صناعة تنبعث منها ، فإن تكلفة الانتقال تدمر للمساهمين”. “في صناعتنا ، نعتقد في الواقع أنها تخلق القيمة.”
يتفق الكثيرون في هذا القطاع على أن إزالة الكربون من الأسمنت ، وهي واحدة من أكثر السلع في العالم في كل مكان ، ممكنة وربما مربحة. والسؤال هو: من الذي يدفع للانتقال وأي استراتيجيات يجب تحديد أولوياتها؟
الأسمنت مسؤول عن 8 في المائة على الأقل من انبعاثات الكربون العالمية السنوية. إنها أيضًا واحدة من الصناعات التي يصعب تصويرها في العالم ، والتي تتطلب فيها إزالة الكربون تغييرات في سلاسل البنية التحتية المادية وسلاسل التوريد أو اعتماد التقنيات الجديدة ومصادر الطاقة.
يولد كلنكر ، عامل الربط الأساسي في الأسمنت ، حوالي 90 في المائة من انبعاثات التصنيع ، جزئياً لأن إنتاجه ينطوي على التدفئة من الحجر الجيري إلى أعلى من 1400 درجة مئوية ، والتي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة. ومع ذلك ، فإن 60 في المائة من انبعاثات Clinker تأتي من التفاعل الكيميائي الضروري لإنتاجها: تكاليف الحجر الجيري ، حيث يتفاعل من خلال الحجر الجيري مع الفحم لإنشاء الجير المحترق وثاني أكسيد الكربون.
الحوافز لإزالة الكربون الأسمنت موجودة. يقود الاتحاد الأوروبي الطريق من خلال نظام تداول الانبعاثات ، والذي يحد من انبعاثات الكربون ، وبالتالي تعيين قيمة لخفض الانبعاثات ، حاليًا بحوالي 80 يورو للطن. كما هو الحال مع الصناعات الثقيلة الأخرى ، مثل الصلب ، تلقى الأسمنت بدلات حرة كبيرة ، مما أدى إلى تخفيف تأثير السعر. إذا كانت هذه التخصيصات المجانية على مراحل ، فستكون لصناعة الأسمنت الأوروبية حوافز كبيرة لخفض الانبعاثات بسرعة.
الطريقة الأكثر فعالية لخفض ما يصل إلى 40 في المائة من انبعاثات الأسمنت هي استبدال جزء من الصبغ مع مواد كربونية منخفضة ، مثل الرماد المتطاير أو الخبث ، والمعروفة باسم “المواد الأسمنتية التكميلية” (SCMS). على عكس العديد من تدابير إزالة الكربون الصناعية ، فإن استخدام SCMS يقلل أيضًا من التكاليف ، مما يساعد على الحصول على دعم واسع النطاق من صناعة الأسمنت لهذه الطريقة.
ومع ذلك ، يواجه استبدال SCM مع الرماد المتطاير أيضًا تحديًا متناقضًا: كهربة. الرماد المتطاير والخبث هي منتجات ثانوية لصناعات الفحم والصلب. نظرًا لأن العالم يربط محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم وتصنيع الفولاذ ، فإن إمدادات هذه المواد ستتضاءل ، مما يجبر منتجي الأسمنت على إيجاد طرق أخرى لمصدر SCMs ، مثل حفر الرماد المتطاير من مدافن النفايات وبرك الرماد-المرافق التي تخزن النفايات الناتجة عن مصانع توليد الطاقة الفحم.
توفر تقنيات التقاط الكربون والاستخدام والتخزين (CCUS) فرصة أخرى لتخفيف انبعاثات الكربون للنباتات الموجودة. لكن CCUS Technologies باهظة الثمن حاليًا ، وإضافة CCU على رأس الإنتاج التقليدي ستضيف بالضرورة إلى تكلفة إنتاج الأسمنت.
إن تكلفة تقنيات CCUS – بالإضافة إلى حقيقة أن انبعاثات الأسمنت يتم قطعها ولكن لا يتم القضاء عليها من خلال تحسينات كفاءة الطاقة ، والتحول إلى الوقود البديل ، أو استبدال SCM – دفعت بعضًا في الصناعة إلى إعادة التفكير بشكل أساسي في عملية التصنيع.
ظهرت طريقتان رائدون – ومتنافسون -. يركز المرء على استبدال الحجر الجيري كمدخل أساسي. يستخدم الآخر الكيمياء الكهربية لاستبدال صيغة الأسمنت التقليدية.
يحل Brimstone Start-up في كاليفورنيا محل الحجر الجيري باستخدام سيليكات غير وفير غير الكربونات. تتجاوز الشركة ، التي حصلت على استثمار مبكر من الطاقة المدعومة من بيل جيتس ، تكاليف الحجر الجيري ، وخفض 60 في المائة من انبعاثات الكربون المرتبطة بهذه العملية.
من الأهمية بمكان أن تقنيتها تنتج بديلاً منخفض الكربون لمنتج مألوف للصناعة: الأسمنت المصنوع من الصخور. ومع ذلك ، في حين أن طريقة Brimstone تحل مشكلة الحجر الجيري ، إلا أنها لا تزال تعتمد على أفران الحرارة العالية ، والتي هي المسؤولة عن 40 في المائة من انبعاثات الأسمنت.
لتوفير حل لكل من انبعاثات الحجر الجيري وحرارة الفرن ، تستخدم الأنظمة السامية المستندة إلى ماساتشوستس-التي يشمل مستثمروها Holcim العملاق السويسري-الكهرباء بدلاً من الحرارة لدفع التفاعل الكيميائي الذي يستخلص الكالسيوم من الصخور. ومع ذلك ، فإن عمليتها لا تنتج أسمنت بورتلاند المعياري.
في السباق للتسويق ، الشركتان هما الرقبة والرقبة. كلاهما يبني أول مصنع لهما. سيبدأ Brimstone's in Reno ، نيفادا ، العمليات التجريبية في أواخر عام 2025 ؛ من المتوقع أن يتم تشغيل Sublime's in Holyoke ، ماساتشوستس ، في عام 2026.
ومع ذلك ، فإن توسيع نطاق هذه التقنيات سيستغرق وقتًا ونقدًا ، وربما التغييرات التنظيمية. تعتمد معايير جودة الأسمنت عادة على الوصفة المستخدمة ، بدلاً من أداء الأسمنت.
قد لا يمكن تمييز أسمنت Sublime عن أسمنت بورتلاند العادي لمعظم الاستخدامات ، ولكن لأنه يستخدم الكيمياء الكهربية بدلاً من الفرن ، لا يمكن وصفها حاليًا على هذا النحو. هذا يضع سامية في وضع غير مؤات مقابل الحجر الكبير ، حيث يكون هذا التمييز غير ضروري.
لن يحدث إزاحة أكثر من 3000 من فرن الأسمنت التقليدي العاملة في جميع أنحاء العالم بين عشية وضحاها. هذا يعني أنه ، بالنسبة إلى إزالة الكربونز ، يجب على الصناعة متابعة مزيج من الإجابات على المشكلة ، من الاستراتيجيات المألوفة مثل استبدال Clinker إلى عمليات جديدة مبتكرة مثل برايمستون والسامية.
هذا يترك شاغليهم يواجهون معضلة المبتكر الكلاسيكية: متى وكيفية احتضان أساليب إنتاج جديدة ، في حين تظل الأساليب القديمة مربحة.
