Vulkaaniline tuhk aitab vähendada süsinikuheidet

Kogu maailma süsihappegaasi heitest on ligikaudu seitse protsenti seotud tsemenditööstusega, arvestamata karboniseerumise mõju. Probleemile, kuidas vähendada süsinikuheidet ja jõuda süsinikuneutraalsuseni, otsib lahendust kogu tsemenditööstus. 

Võtmelahenduseks sel teel on süsiniku kogumine ja ladustamine (CCS -inglise keeles carbon capture and storage) ning selles valdkonnas on Põhja-Euroopa tsemenditööstus viimastel aastatel astunud jõulisi samme – Heidelberg Materialsi kontserni kuuluv Norra Breviki tsemenditehases saab 2024. aastal valmis maailma esimene täiemahuline süsihappegaasi kogumise seadmestik koos järgneva ladustamisega Põhjameres, mis võimaldab püüda 400 000 tonni süsinikdioksiidi aastas. Kontserni Slite tehases Rootsis, kust ka Kunda Nordic Tsement klinkrit hangib,  on eesmärk paigaldada 2030. aastaks seadmestik, mis kogub järgnevaks ladustamiseks kokku 1, 8 miljonit tonni süsihappegaasi, s.o tehase kogu aastase heite. 

Kuid selleks, et jõuda süsinikpositiivse ehk n-ö rohelise tsemendi kasutamiseni, tuleb tsemendiettevõtetel lisaks suurendada biomassi osakaalu kütustes, tegeleda tsementide teadus-ja arendustööga ning leida alternatiivseid lahendusi süsinikuintensiivsele  klinkrile. Just viimati mainitud alternatiivsetesse lahendustesse on Kunda Nordic Tsement viimastel aastatel andnud olulise panuse mitmete täiendavate tsementsete materjalide katsetamisega.  

Eelmisel aastal viidi Kunda tehase tsemendiahjus läbi edukas tööstuslik savikaltsineerimise katse (loe pikemalt siit). Tänavu on fookuses Islandi vulkaanilise tuha katsejahvatus.

Tuleviku tsement vulkaanilisest tuhast?

Nagu kaltsineeritud savi, on ka  vulkaaniline tuhk kui täiendav tsementne materjal (ingl supplementary cementitious material, SCM), hea tulevikuväljavaatega klinkri asendusaine tsemendis. Vulkaaniline tuhk on looduslik putsolaan, mis sisaldab kaltsium-, räni, alumiinium- ja raudoksiide sisalduvaid mineraale, nagu tsementki.  Jahvatatult ja veega segatult moodustab vulkaaniline tuhk aeglaselt kõveneva ja vastupidava materjali, millega saab asendada klinkrit. „Arvestuste kohaselt on vulkaanilise tuhaga võimalik tulevikus asendada isegi nii palju kui 50 protsenti klinkrit, samal ajal kui 30 protsenti on tüüpilisem tulemus, mida lähiajal oodata,“ väidab kaasprofessor, dr Rolands Cepuritis, kes töötab projektijuhina kontserni Heidelberg Materials Norcemi tsemenditehase teadus-ja arendusosakonnas Norras. 
 
Vulkaanilise tuha katsejahvatuseks valis kontserni Heidelberg Materials Põhja-Euroopa juhtkond Kunda tehase ning tänavu kevadel toodi Islandilt laevaga Kundasse ligikaudu 6000 tonni erinevast kohast ja erinevaga kvaliteediga tuhka. 

„Kundas on praegu kõige rohkem tehnilisi ressursse: materjali kuivatamiseks saime kasutada seisvat küttekoldega põlevkiviveskisüsteemi ja ka tsemendijahvatusvõimsust Kundas jagub,“ räägib Väino Korjuhin, Kunda Nordic Tsemendi tootmisjuht, kes ühtlasi vastutas vulkaanilise tuha katsejahavatuse läbiviimise eest Kundas.

Katsejahvatus pakkus meile omajagu väljakutseid. „Kõigepealt pidime kohandama olemasolevad seisvad seadmed vulkaanilise tuha kuivatamiseks, leidma põlevkivi veski opereerimiseks kvalifitseeritud tööjõudu ja tuha ümberveoks sobiva partneri. Lisaks anti meile tuha jahvatamiseks ette väga kõrged parameetrid, mille saavutamiseks pidid operaatorid kõvasti pingutama.  Ka materjali kuivatamisega kaasnesid omad, peamiselt materjali ummistustega seotud probleemid eelkuivatis. Tänu heale meeskonnatööle saime katsejahvatuse edukalt lõpuni viia,“ selgitab Korjuhin.    

Tulevikuväljavaade

Jahvatatud tuhaproovid, mille Kunda Nordic Tsement  Breviki ja Slite tehastesse saatis, on näidanud, et Islandi vulkaaniline tuhk on klinkri asendusaineks sobilik. Siiski, enne kui seda materjali tsementides kasutama hakatakse, tuleb langetada veel terve rida otsuseid. Positiivse stsenaariumi korral kulub selleks, et toode turule jõuaks, ligikaudu 3-5 aastat.