9 השפעות סביבתיות של ייצור מלט

בכל שלב בתהליך, לייצור מלט יש השפעה על הסביבה. אלה כוללים מחצבות גיר, הנראות למרחקים גדולים ועשויות לשנות לצמיתות את הסביבה המקומית, פליטות של מזהמים הנישאים באוויר בצורה של אבק וגזים; רעש ורעידות בעת הפעלת מכונות; ופיצוץ במחצבות.

השפעות סביבתיות של ייצור מלט

בין 4 ל-8% מכלל פליטות ה-CO2 בעולם מגיעות מבטון, בעל השפעה סביבתית מסובכת המושפעת מייצורו, יישומים והשפעות ישירות על תשתיות ומבנים. המלט, שיש לו השפעות סביבתיות וחברתיות משלו בנוסף להשפעה מהותית על אלה של בטון, הוא מרכיב משמעותי.

1. פליטת פחמן דו חמצני ושינויי אקלים

עם עד 5% מכל פליטות ה-CO2 המיוצרות על ידי בני אדם מתרחשות בעסקי המלט, 50% מהן מגיעות מתגובות כימיות ו-40% משריפת דלק, היא אחת משני יצרני הגז הגדולים בעולם שמובילים ל שינוי האקלים.

תפוקת CO2 המשוערת לייצור בטון מבני (עם כ-14% מלט) היא 410 ק"ג/מ"ק (או כ-3 ק"ג/טון בצפיפות של 180 גרם/סמ"ק); תפוקה זו יורדת ל-2.3 ק"ג/מ"ק כאשר נעשה שימוש ב-3% אפר טוס במקום מלט.

על כל טון מלט המיוצר, 900 ק"ג של CO2 משתחררים לאטמוספירה, המהווים 88% מהפליטות הקשורות לתערובת בטון ממוצעת. פליטת CO2 מייצור בטון עומדת ביחס ישר לתכולת המלט המשמשת בתמהיל הבטון. 

כאשר סידן פחמתי נהרס תרמית, תוך יצירת סיד ופחמן דו חמצני, ייצור המלט גורם לפליטת גזי חממה. שימוש באנרגיה במהלך ייצור מלט תורם גם הוא לבעיה זו, במיוחד כאשר דלקים מאובנים נשרפים.

העובדה שלבטון יש אנרגיה מגולמת נמוכה מאוד ליחידת מסה היא היבט אחד במחזור החיים של הבטון שראוי לתשומת לב. הדבר נובע בעיקר מהזמינות והנגישות התכופה של הרכיבים המשמשים בייצור בטון, כגון מים, פוצולנים ואגרגטים, במשאבים מקומיים.

בהתאם לכך, ייצור המלט משתמש ב-70% מהאנרגיה המגולמת בבטון, בעוד שתחבורה משתמשת רק ב-7%.

לבטון יש אנרגיה מגולמת נמוכה יותר ליחידת מסה מרוב חומרי הבניין האחרים, מלבד עץ, עם אנרגיה מגולמת הכוללת של 1.69 GJ/טון. בשל המסה העצומה של מבני בטון, השוואה זו לא תמיד ישימה באופן מיידי לקבלת החלטות.

חשוב לזכור שאומדן זה מבוסס על פרופורציות של תערובת בטון עם לא יותר מ-20% אפר טוס. על פי הערכות, החלפת אחוז אחד מהמלט באפר מעוף מביאה לירידה של 0.7% בצריכת האנרגיה. זה יביא לחיסכון ניכר באנרגיה מכיוון שחלק מהתערובות המוצעות מכילות עד 80% אפר טוס.

פי דו"ח Boston Consulting Group משנת 2022, השקעות ביצירת מלט ידידותי יותר לסביבה מביאות לגדולות יותר גזי חממה חיסכון מאשר השקעות בחשמל ובתעופה.

2. נגר עילי

הצפה ושחיקת קרקע חמורה יכולים לנבוע מנגר עילי, המתרחש כאשר מים זורמים ממשטחים אטומים כמו בטון לא נקבובי. בנזין, שמן מנוע, מתכות כבדות, פסולת ומזהמים אחרים מגיעים לעתים קרובות לנגר עירוני ממדרכות, כבישים וחניונים.

ללא הנחתה, הכיסוי האטום של אזור מטרופולין טיפוסי מפחית את חלחול מי התהום ומביא לכמות נגר פי חמישה מאשר חורש טיפוסי באותו גודל.

פרויקטים רבים של ריצוף לאחרונה החלו להשתמש בבטון חדיר, המציע רמה מסוימת של ניהול מי סערה אוטומטית, במאמץ לאזן את ההשלכות המזיקות של בטון אטום.

בטון מונח בקפידה עם פרופורציות אגרגטיות מחושבות בקפידה לייצור בטון חדור, המאפשר לנגר עילי לחלחל ולחזור למי התהום.

הן הצפות והן מילוי מי התהום מקל על ידי זה. בטון חדיר ואזורים משטחים נפרדים אחרים יכולים לשמש כמסנן מים אוטומטי על ידי חסימת מעבר של כמה מזהמים מסוכנים כמו שמנים וכימיקלים אחרים אם הם בנויים ומצופים כראוי.

למרבה הצער, יש עדיין חסרונות לשימוש בבטון חדיר בקנה מידה רחב. החוזק הנמוך שלו בהשוואה לבטון קונבנציונלי מגביל את השימוש לאזורים בעלי עומס נמוך, ויש להתקין אותו בזהירות כדי למזער את הרגישות לנזקי הקפאה-הפשרה והצטברות סחף.

3. חום עירוני

מה שמכונה ה אי חום עירוני ההשפעה נגרמת בעיקר מבטון ואספלט. העולם צפוי להוסיף 230 מיליארד מ"ר (2 טריליון רגל2.5) של בניינים עד 2, שהם שטח שווה ערך למלאי הבניינים העולמי הקיים.

לפי מחלקת הכלכלה והרווחה של האו"ם, 68% מאוכלוסיית העולם צפויה לחיות באזורים עירוניים עד שנת 2050. כתוצאה מהאנרגיה הנוספת שהם משתמשים בהם וזיהום האוויר שהם מייצרים, משטחים מרוצפים מהווים איום רציני .

לאזור יש הרבה הזדמנויות לחיסכון באנרגיה. הדרישה למיזוג אוויר אמורה לרדת ככל שהטמפרטורות יורדות, ולחסוך באנרגיה.

עם זאת, מחקרים על האופן שבו מדרכות מחזירות משפיעות על המבנים הסובבים הצביעו על כך שקרינת השמש המשתקפת על המבנים בהיעדר זכוכית רפלקטיבית עלולה להעלות את טמפרטורות הבניין, ולהגביר את הצורך במיזוג אוויר.

יתרה מכך, הטמפרטורות המקומיות ואיכות האוויר עלולות להיות מושפעות מהעברת חום מהמדרכות, המכסות ערים. שימוש בחומרים שסופגים פחות אנרגיה סולארית, כמו מדרכות גבוהות אלבדו, יכול להגביל את זרימת החום לסביבה העירונית ולווסת את ה-UHIE. משטחים חמים מחממים את אוויר העיר באמצעות הסעה.

עבור משטחים העשויים מחומרי מדרכה הנמצאים כעת בשימוש, האלבדוס נע בין 0.05 ל-0.35 בערך. חומרי מדרכה עם אלבדו התחלתיים גבוהים נוטים לאבד רפלקטיביות במהלך שירות חיים טיפוסי, בעוד שאלו עם אלבדו התחלתי נמוך עשויים לקבל השתקפות.

אפקט הנוחות התרמית וההכרח באמצעי הפחתה נוספים שאינם מסכנים את בריאות ובטיחות הולכי הרגל, במיוחד במהלך גלי חום, הם גורמים נוספים שיש לקחת בחשבון. "מדד נוחות חוץ ים תיכוני" (MOCI) מחושב תוך כדי

אנשים חשופים לתנאי מזג אוויר ונוחות תרמית, לכן עדיין יש לקחת בחשבון עיצובים עירוניים כלליים בעת ביצוע שיפוט. בשילוב נכון עם טכנולוגיות וטכניקות אחרות כמו צמחייה, חומרים מחזירי אור וכו', השימוש בחומרי אלבדו גבוה בסביבה עירונית יכול להיות בעל השפעות מועילות.

4. אבק בטון

במהלך רעידות אדמה ואסונות טבע אחרים, כמו גם במהלך הרס מבנים, משתחרר לעתים קרובות אבק בטון רב לאטמוספירה. בעקבות רעידת האדמה הגדולה בהנשין, נקבע שהגורם העיקרי לזיהום אוויר חמור הוא אבק בטון.

5. זיהום רדיואקטיבי ורעיל

בעיות בריאותיות עשויות לנבוע מהכללת תרכובות מסוימות בבטון, כולל תוספים רצויים ובלתי רצויים כאחד. בהתאם למקור חומרי הגלם בהם נעשה שימוש, עשויים להימצא ריכוזים שונים של יסודות רדיואקטיביים טבעיים (K, U, Th ו-Rn) במבני בטון.

לדוגמה, חלק מהאבנים פולטות ראדון באופן טבעי, והפסולת ממכרות ישנים הכילה בעבר הרבה אורניום. שימוש בתרכובות רעילות בשוגג כתוצאה מזיהום מתאונה גרעינית היא אפשרות נוספת. בהתאם למה שנכלל בבטון לפני ההריסה או הסדק, אבק מפסולת או בטון שבור עלול להוות סיכונים בריאותיים גדולים.

עם זאת, זה לא בהכרח מסוכן ואפילו יכול להיות יתרון להטביע חומרים רעילים בבטון. במקרים מסוימים, הוספת תרכובות מסוימות, כולל מתכות, למלט במהלך תהליך ההידרציה משתקת אותן במצב בטוח ומעכבת את שחרורן לסביבה.

6. תחמוצת חנקן (NO_x)

תחמוצת חנקן (NOx) היא בעלת מספר השפעות שליליות על בריאות האדם והסביבה, כולל אוזון בגובה פני הקרקע, גשם חומצי, התחממות כדור הארץ, הידרדרות באיכות המים ופגיעה בראייה. ילדים ואנשים עם בעיות ריאות כמו אסטמה הם בין הקבוצות המושפעות, וחשיפה לתנאים אלה עלולה להזיק לרקמת הריאה אצל אנשים שעובדים או מתאמנים בחוץ.

7. דו תחמוצת הגופרית (SO₂)

רמות גבוהות של גופרית דו חמצנית (SO2) עלולה לפגוע בנשימה ולהחמיר מצבי נשימה וקרדיווסקולריים שכבר קיימים. חולי אסתמה, אנשים עם ברונכיטיס או אמפיזמה, ילדים וקשישים נמנים עם אוכלוסיות רגישות. הסיבה העיקרית לגשם חומצי, או שקיעת חומצה, היא SO2.

8. פחמן חד חמצני (CO)

על ידי הפחתת כמות החמצן המועברת לאיברי הגוף ולרקמותיו, פחמן חד חמצני (CO) יכול להשפיע לרעה על הבריאות של האדם. זה יכול גם להיות השפעות שליליות על מערכת הלב וכלי הדם ומערכת העצבים. ערפיח, או אוזון בגובה פני הקרקע, שעלול להוביל לבעיות נשימה, נוצר בחלקו על ידי CO.

9. דלקים וחומרי גלם

בהתאם לתשומות ולפרוצדורה, טחנת מלט משתמשת ב-3-6GJ של דלק כדי לייצר טון של קלינקר. הדלקים העיקריים המשמשים את רוב כבשני המלט כיום הם פחם, קוק נפט, ובמידה פחותה, גז טבעי ומזוט.

אם הם עומדים בקריטריונים מחמירים, פסולת ותוצרי לוואי מסוימים בעלי ערך קלורי בר-השבה יכולים לשמש כדלקים בכבשני מלט כדי להחליף חלק מהדלקים המאובנים המסורתיים, כגון פחם.

במקומות של חומרי גלם כמו חימר, פצלים ואבן גיר, פסולת ותוצרי לוואי מסוימים המכילים מינרלים מועילים כמו סידן, סיליקה, אלומינה וברזל יכולים לשמש כחומרי גלם בכבשן.

הגבול בין דלקים חלופיים לחומרי גלם לא תמיד ברור מכיוון שלחומרים מסוימים יש גם תכולת מינרלים יקרת ערך וגם ערך קלורי בר-השבה.

לדוגמה, בוצת ביוב נשרפת כדי לייצר מינרלים המכילים אפר המועילים במטריצת הקלינקר למרות שיש להם ערך קלורי נמוך אך משמעותי.

השפעות סביבתיות של ייצור מלט - שאלות נפוצות

סיכום

ממה שראינו במאמר זה, ידענו שלמרות שייצור מלט הוא מרכיב הכרחי בהנעת התפתחות החברה, הם מזיקים לסביבה שלנו. זה דורש התקדמות משמעותית הרחק ממלט לחלופות אחרות בנות קיימא וידידותיות לסביבה לבניית בניין.

המלצות

• 10 משאבי הטבע המובילים בבהוטן
  .
• 11 השפעות של זיהום קרקע על בריאות האדם
  .
• 8 מחלות הנגרמות מזיהום קרקע
  .
• 10 השפעות של זיהום קרקע על צמחים
  .
• 5 ההשפעות הסביבתיות המובילות של אלומיניום
  .
• 11 השפעות סביבתיות של הפקת נפט