O cimento de cinzas volantes é um ingrediente primário em certos concretos que é freqüentemente usado como uma alternativa ao cimento Portland, que é uma base de concreto mais tradicional. La ceniza en sí es un subproducto de la combustión del carbón, pero una vez formada en cemento, la ceniza generalmente se une de tal manera que neutraliza muchas de las sustancias químicas y toxinas que han hecho que la quema de carbón sea tan controvertida en los últimos anos. Como tal, o cimento é muitas vezes pensado não apenas como uma forma de limpar a indústria do carvão, mas também deixa menos pegada e reduz a energia necessária para formar todos os tipos de projetos e estruturas de concreto. Muitas vezes é apresentado como uma solução de concretagem 'verde', embora não seja isento de críticas. As cinzas volantes são normalmente consideradas adequadas para todos os tipos de projetos de concreto, mas muitos lugares estabeleceram limites sobre o quanto pode ser usado de uma só vez, aguardando mais relatórios de impacto ambiental. Embora muitos dos produtos químicos nocivos associados à queima do carvão grudem no cimento, não está claro se ou em que condições eles podem começar a vazar novamente.
Noções básicas de queima de carvão
Quando carvão e resíduos são queimados em usinas de energia, eles criam um subproduto não combustível chamado cinza de carvão. Dois tipos diferentes de partículas de cinza compõem as cinzas de carvão: as cinzas de fundo, que se acumulam no fundo dos fornos a carvão, e as cinzas volantes, que ficam presas nas chaminés enquanto “voam” para cima e para longe. A grande maioria do material não combustível é cinza volante, que sobe nos gases de combustão e fica presa em chaminés e chaminés. Este resíduo deve ser limpo e eliminado regularmente. Uma forma de reaproveitar esse material é combinando-o com outros materiais para criar um cimento.
Usos em concreto
Um dos usos mais comuns para o cimento de cinzas volantes é como uma mistura para formar concreto. O concreto é tradicionalmente feito com cimento Portland, uma substância em pó feita de clínquer moído, sulfato de cálcio e outros aditivos menores. O clínquer é um material geralmente feito de calcário e minerais, que são triturados, moídos e depois aquecidos. Sulfato de cálcio é adicionado e o clínquer é moído em pó de cimento. O processo requer uma grande quantidade de energia; tem uma enorme pegada de carbono e é responsável por cerca de 7% a 8% do dióxido de carbono emitido a cada ano.
Composto principalmente de dióxido de silício e óxido de cálcio, as cinzas volantes podem ser usadas como substituto ou suplemento do cimento Portland. Os materiais que compõem as cinzas volantes são pozolânicos, o que significa que podem ser usados para unir ou cimentar materiais. Os materiais pozolânicos geralmente adicionam durabilidade e resistência ao concreto.
Potencial para reduzir a poluição
O concreto feito com cinzas volantes costuma ser considerado ecologicamente correto. Ele se liga aos produtos químicos tóxicos presentes nas cinzas volantes de uma forma que deve impedi-los de poluir os recursos naturais. O uso de concreto verde em vez ou em adição ao cimento Portland consome menos energia, requer mineração menos invasiva e reduz o consumo de recursos e as emissões de CO2.
Investigações sobre o impacto ambiental geral
Embora não seja considerado um material perigoso pela maioria das agências reguladoras em todo o mundo, incluindo a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA), as cinzas volantes podem incluir quantidades consideráveis de materiais tóxicos. Houve incidentes em que as cinzas volantes vazaram para as águas subterrâneas, causando câncer, defeitos congênitos e outros problemas de saúde. Em muitas regiões, não há regulamentações ou requisitos de monitoramento para empresas que criam e descartam cinzas volantes. As cinzas que não são usadas para fabricar produtos como cimento de cinzas volantes são frequentemente descartadas em aterros e minas abandonadas.
Atualmente, não se sabe se o cimento feito de subprodutos da combustão do carvão liberará produtos químicos no ar ou no solo, e há muito poucos dados sobre o que pode acontecer no futuro quando o concreto feito a partir dele sofrer desgaste e se degradar. Várias agências ambientais, como a EPA da Califórnia, a Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) e a Collaborative for High-Performance Schools (CHPS), estabeleceram limites para os níveis aceitáveis de mercúrio nas cinzas volantes usadas no cimento de cinzas volantes. Espera-se que, limitando alguns dos produtos químicos mais perigosos encontrados nas cinzas volantes, possíveis problemas futuros possam ser minimizados.