Scientific and technological bases of resource efficient productions of low-emission construction materials of wide range from waste of various productions and anthropogenic СО2/Научно-технологические основы ресурсоэффективных производств низкоэмисионных строительных материалов широкой номенклатуры из отходов различных производств и антропогенного СО2

19 Sep 2019, 10:30
15m
Малый конференц-зал, 1 этаж ()

Малый конференц-зал, 1 этаж

Speaker

Prof. Nikolay Lyubomirskiy (V.I.Vernadsky Crimea Federal University)

Description

Global environmental problems of climate change as a result of anthropogenic impact on nature are firmly among the most debated issues at the international level. An increase in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere leading to negative consequences has led to the need to develop new products and production methods characterized by lower СО2 emissions than traditional approaches.
One of the industries that emit significant amounts of technogenic СО2 into the atmosphere is the building materials industry which ranks second after the energy sector in terms of global СО2 emissions. The most energy-intensive process in this industry is the production of Portland cement and various lime binders which account for up to 10% of technogenic СО2 emissions worldwide. Accordingly, the search for ways to reduce and utilize these emissions without harming the economy is an important task.
At the same time, in other industries various waste is generated which today cannot be properly reused due to a number of reasons and dumped and accumulated causing damage to the environment. These are, for example, finely dispersed waste of dolomite raw materials, finely dispersed waste of lime production collected by filters, nepheline sludge – waste generated during the production of aluminum oxide from nepheline ores, slags and ash from coal combustion at thermal power plants.
During certain technological processing, these wastes can exhibit astringent properties and harden due to chemical interaction with carbon dioxide thus forming stone materials with high strength and deformative characteristics which in turn can be an effective matrix for obtaining various construction materials on its basis.
As a result of our experimental studies, as well as multiparameter optimization of the processes of structure formation and the formation of properties, the physicochemical regularities of forced carbonate hardening of binding systems obtained from the above-mentioned secondary raw materials, and technological parameters of production on their basis of forced carbonized building products of various functional purposes (structural, heat-insulating and structural heat-insulating) were established. As one of the main raw materials used in the production of these products anthropogenic carbon dioxide is used which is subject to sequestration. Basically, the created and proposed technologies of building materials and products are included in the natural carbon dioxide cycle and are aimed, therefore, at solving global environmental problems of reducing the greenhouse effect, and using only secondary raw materials for the production transforms them into the category of resource-efficient ones.
/
Глобальные экологические проблемы изменения климата, связанные с увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере, вызывают необходимость разрабатывать новые продукты и методы производства с более низкими выбросами СО2.
Одной из отраслей промышленности, выбрасывающей в атмосферу существенное количество СО2, является стройиндустрия, которая по этому показателю находится на втором месте после энергетического сектора. Наиболее энергоемким процессом является производство портландцемента и различных известковых вяжущих, на которые приходится до 10 % техногенных выбросов СО2 во всем мире. Соответственно, поиск путей сокращения, утилизации этих выбросов без нанесения вреда экономике является важной задачей.
Вместе с этим, в других отраслях промышленности образуются различные отходы, которые на сегодняшний день не находят должного повторного применения из-за ряда причин,которые сбрасываются в отвалы и накапливаются, нанося вред окружающей среде. Таковыми, например, являются мелкодисперсные отходы доломитового сырья, тонкодисперсные отходы производства извести, нефелиновый шлам – отходы, образующиеся в процессе производства оксида алюминия из нефелиновых руд, шлаки и золы от сжигания каменного угля на ТЭС.
Данные отходы при определенной технологической переработке могут проявлять вяжущие свойства и отвердевать за счет химического взаимодействия с углекислым газом, образуя при этом каменные материалы с высокими прочностными и деформативными характеристиками. Эти материалы представляют собой эффективные матрицы для получения различных строительных материалов.
В результате проведенных нами экспериментальных исследований, а также многопараметрической оптимизации процессов структурообразования и формирования свойств установлены физико-химические закономерности принудительного карбонатного твердения вяжущих систем, полученных из вышеперечисленного вторичного сырья, и технологические параметры производства на их основе принудительно карбонизированных строительных изделий различного функционального назначения (конструкционных, теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных). В качестве одного из основных сырьевых компонентов, используемых при производстве данных изделий, используется антропогенный углекислый газ, который подлежит секвестрации. По сути, созданные и предлагаемые технологии строительных материалов и изделий включаются в естественный природный кругооборот углекислого газа и направлены, таким образом, на решение глобальных экологических проблем снижения парникового эффекта, а использование для производства только вторичного сырья переводит их в разряд ресурсоэффективных.

Position of speaker Deputy Director for scientific work/Заместитель директора по научной работе
Affiliation of speaker Academy of Construction and Architecture V.I.Vernadsky Crimea Federal University/Академия строительства и архитектуры Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского
Publication Journal of Cleaner Production

Primary authors

Prof. Nikolay Lyubomirskiy (V.I.Vernadsky Crimea Federal University) Prof. Sergey Fedorkin (V.I.Vernadsky Crimea Federal University) Dr Aleksandr Bakhtin (V.I.Vernadsky Crimea Federal University) Dr Tamara Bakhtina (V.I.Vernadsky Crimea Federal University) Dr Elena Nikolaenko (V.I.Vernadsky Crimea Federal University) Mr Vitaly Nikolaenko (V.I.Vernadsky Crimea Federal University)

Presentation Materials

There are no materials yet.
Your browser is out of date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×