Cimpor reduceert CO2-uitstoot bij cementproductie met geactiveerd klei

thyssenkrupp rust een fabriek van Cimpor Global Holdings in Kameroen uit met een productiesysteem voor geactiveerd klei. Met behulp van dit materiaal dringt Cimpor de CO2-emissies bij de productie van cement met 40% terug.

Bij het nieuwe productieproces wordt een bestandsdeel van de cement klinker vervangen door geactiveerd klei. Dit is een natuurlijk voorkomend poreus materiaal dat door te drogen onder meer een hoge absorptiecapaciteit kent. Het materiaal behoudt zijn structuur indien het wordt blootgesteld aan water. Het materiaal kan vervolgens opnieuw geactiveerd worden door het te verwarmen.

790 kg CO2-uitstoot per ton klinker

De productie van cement is een proces waarbij grote hoeveelheden CO2 vrijkomen. Dit komt doordat CO2 een natuurlijk bestandsdeel is van kalksteen, het hoofdbestanddeel van cement. Voor de productie van iedere ton klinker – dat later wordt gemalen tot cement – bedraagt de proces-gerelateerde CO2-uitstoot ongeveer 790 kilogram (kg). Tweederde van deze uitstoot is toe te schrijven aan het gebruik van kalksteen, dat CO2 vrijgeeft door een chemische reactie die onderdeel uitmaakt van het productieproces.

Ook is de productie van cement klinker energie-intensief, aangezien kalksteen en andere materialen voor de productie van cement tot een temperatuur van meer dan 1.400 graden Celsius worden verwarmd. Ook dit energieverbruik leidt tot extra CO2-uitstoot.

Klinker vervangen door geactiveerd klei

Technologie van thyssenkrupp maakt het mogelijk ongeveer een derde van het cement klinker te vervangen door geactiveerd klei. Het productieproces verwarmt deze klei tot ongeveer 800 graden Celsius, wat aanzienlijk lager is dan nodig voor de productie van conventioneel klinker. Dit vergt minder energie, wat in combinatie met de andere chemische samenstelling zorgt voor een reductie van 40% van de CO2-uitstoot.

Cimpor zet de techniek op industriële schaal in in een fabriek in de omgeving van Kribi, een havenstad in het Afrikaanse Kameroen. De fabriek moet – zodra deze in het najaar van 2021 gereed is – op jaarbasis de CO2-emissies van het bedrijf met 120.000 ton terugdringen. De fabriek gaat 720 ton geactiveerd klei per dag produceren. Het is het tweede project van Cimpor Global Holdings rondom geactiveerd klei.

CO2-neutrale cementproductie

“Bij thyssenkrupp zijn we ervan overtuigd dat CO2-neutrale cementproductie fundamenteel mogelijk is en in enkele stappen realiseerbaar is”, zegt Pablo Hofelich, CEO van de Cement Technologies business unit van thyssenkrupp. “We zijn aan de technologiezijde op verschillende vlakken al ver. We bieden onze klanten producten aan die hun impact op het milieu reduceren en tegelijkertijd kosten besparen. Dit maakt het mogelijk de uitstoot van CO2 en stikstof significant terug te dringen en het gebruik van grondstoffen, water en fossiele brandstoffen zoals kolen en gas te verminderen.”

Klei is wereldwijd in grote hoeveelheden beschikbaar, vooral in ontwikkelende landen waar de vraag naar cement stijgt. Denk hierbij aan Zuidoost-Azië, grote delen van Afrika en Latijns-Amerika. Door gebruik te maken van geactiveerd klei is het niet langer nodig klinker te importeren. De technologie kan hiermee een financieel aantrekkelijk alternatief bieden voor klinker, zonder in te leveren op kwaliteit.

Oxyfuel technologie

thyssenkrupp wijst ook op een andere technologie die kan helpen om de productie van cement milieuvriendelijker te maken. Het gaat hierbij om de oxyfuel technologie van het bedrijf. Deze technologie maakt het gebruik van pure zuurstof in plaats van buitenlucht mogelijk bij het verwarmen van kalksteen voor de productie van klinker. Doordat stikstof niet langer onderdeel uitmaakt van het proces, is de uitgestoten CO2 zeer geconcentreerd en makkelijker te scheiden, opslaan en hergebruiken.

Auteur: Wouter Hoeffnagel