Domov Príroda 51 miliárd – prekliata trojica materiálov, ktoré čakajú na revolúciu

51 miliárd – prekliata trojica materiálov, ktoré čakajú na revolúciu

Autor: Dano

V sérií venovanej životnému prostrediu nás dnes čaká najvýznamnejší činiteľ spomedzi všetkých odvetví, ktorým je výroba materiálov. Ktoré materiály predstavujú pre našu planétu najväčšiu záťaž a čo s tým vieme a musíme urobiť?

Pokiaľ nás sledujete pozorne, určite ste zaregistrovali sériu venovanú životnému prostrediu, ktorú sme tematicky nazvali 51 miliárd. Práve také množstvo ton emisií sa priemerne každoročne vypustí do atmosféry, pričom najväčší podiel z tohoto čísla má na svedomí produkcia materiálov. V nej sa zameriame konkrétne na trojicu materiálov, ktoré kraľujú tomuto smutnému rebríčku – oceľ, cement a plasty. Poďme si ich teraz postupne predstaviť a pozrieť sa na to, čo by sme s nimi mohli urobiť.

Autor fotky Tom Fisk na Pexels

Oceľ

Oceľ si veľmi rýchlo získala medzi ľuďmi svoju priazeň, no a tomu sa nemôžeme čudovať. Je veľmi pevná a zároveň za horúca ľahko tvarovateľná a jej výroba nie je drahá ani náročná – stačí keď do železa pridáte primerané množstvo uhlíka (približne do 1%) a výsledkom je už spomínaná zliatina. Aj keď samotné suroviny nie sú drahé ani vzácne, problémom pre životné prostredie je výrobný proces.

Aby ste totiž oddelili zo železnej rudy čisté železo a pridal doň uhlík, potrebujete teplotu okolo 1700 stupňov Celzia. Tá zabezpečí, že časť uvoľneného uhlíka sa viaže na železo, no zároveň sa iná časť spája s kyslíkom uvoľňovaným zo železnej rudy, čím získavame neželaný oxid uhličitý. A toho rozhodne nie je málo. Štatisticky sa pri výrobe jednej tony ocele uvoľní 1,8 tony oxidu uhličitého.

Tento výrobný proces funguje už desaťročia a jeho najväčšou devízou je samotný fakt, že je najlacnejší. Keď ale teraz už poznáme jeho vplyv na životné prostredie a prirátame si k tomu fakt, že Čína, India, Japonsko a USA neustále zvyšujú dopyt po oceli, je nám jasné, že stojíme pred veľkým problémom. Riešením by mohol byť výrobný proces, v ktorom by sa vysoké pece nahradili elektrolýznymi nádržami, podobne, ako tomu je pri výrobe hliníka. Namiesto tavenia železnej rudy umiestnime zmes oxidu železitého a ďalších prímesi do nádoby, ktorou prejde elektrický prúd. Vďaka tomu sa oxid železitý rozloží na čisté železo a čistý kyslík ako vedľajší produkt. Žiaľ problémom je energetická náročnosť a s ňou spojené náklady, ktoré zatiaľ bránia v rozšírení tejto metódy. 

Zdroj: SSAB.com

Iskierku nádeje len pred pár dňami vyprodukovala švédska spoločnosť SSAB, ktorá v rámci projektu Hybrit už 5 rokov pracuje na technológií výroby bezuhlíkovej ocele. Výrobný proces už dotiahli v tejto spoločnosti do úspešného konca a za sebou majú vyrobenú prvú várku. Aj keď komerčnú výrobu plánujú rozbehnúť až od roku 2025, už teraz zaujali spoločnosti po celom svete a automobilka Volvo si u nich dokonca zarezervovala prvú objednávku, z ktorej použijú materiál do svojich prototypov. Rovnako sa tak pridal aj Mercedes-Benz a všetci veríme, že vďaka týmto stimulom sa postupne podarí zefektívniť výrobu a nahradiť týmto procesom zastarané metódy.

Cement

Väčším problémom ako oceľ, je betón, resp. jeho dôležitá súčasť – cement. Na jeho výrobu potrebujete vápnik, ktorý sa získava pálením vápenca. Pri tomto procese sa ale z vápenca uvoľňuje uhlík a kyslík a asi všetci tušíte čo to znamená. Žiaľ, tu si nevedia dať rady ani tie najväčšie mozgy sveta. Rovnica vápenec + teplo sa vždy rovná oxid vápenatý a oxid uhličitý. Je to vyvážená chemická rovnica, v ktorej na každú tonu cementu získate tonu oxidu uhličitého.

Aj tu je hrozbou predovšetkým Čína, ktorej raketový rast určite nebude klesať a ktorá už teraz produkuje 7x viac cementu ako druhá India, s ktorou majú na svojom konte viac cementu, ako celý zvyšok sveta. Ako s tým ale bojovať? Žiaľ pri chemickej tvorbe cementu vedci doposiaľ neodhalili inú možnosť, ako z vápenca vyextrahovať vápnik bez toho, aby vznikol oxid uhličitý. Jeden z najlepších dosiaľ známych prístupov, ktoré sa už začali používať, je zachytávanie vyprodukovaného oxidu uhličitého a následne vstrekovanie ho späť do cementu počas samotnej stavby. Takýmto spôsobom sa momentálne ušetrí približne 10% z emisií, no autori tohto postupu veria, že sa dokážu dostať až na 30%.

Autor fotky Life Of Pix na Pexels

Plasty

Poslednou časťou výroby materiálov sú plasty, ktoré sú už dnes tak rozšírené, že ich už pomaly ani nevnímame. Na rozdiel od ocele a cementu prinášajú plasty vďaka silným väzbám uhlíka s vodíkom a kyslíkom iný problém. Pri ich samotnej produkcií sa až tak veľa emisií nevypúšťa do ovzdušia, no uhlík v nich ostáva obsiahnutý dlhé desaťročia. No a čo je na jednej strane problémom, by sme na strane druhej mohli využiť vo svoj prospech.

Práve plasty totiž môžeme premeniť na „lapače“ uhlíka, ktoré, pri dostatočnej efektivite, môžu dokonca dosiahnuť negatívne emisie. Keby si zoberieme ideálny scenár, v ktorom prostredníctvom zelenej elektriny rafinujeme uhlík či už z rastlín alebo priamo zo vzduchu, a ktorý následne „zakonzervujeme“ do fľaše alebo iného plastového výrobku, dostaneme tak dočasnú schránku, ktorá nevypúšťa emisie ale naopak, sťahuje ich z okolia a uchováva ich na jednom mieste. Svojim spôsobom tak síce problém nevyriešime, len ho odložíme na neskôr. No keďže v tomto súboji hrá čas proti nám, akákoľvek cesta smerom k zníženiu emisií bude vítaná.

Zdroj: Mali Maeder na Pexels

Zdroje:

  1. ISBN 9788055178004
  2. SSAB
  3. FORBES
  4. CNBC

Mohlo by Vás zaujímať