Umweltfreundlicher Zement

Carlos E. Jácome Rincón erhält Hochschulpreis der FH Münster

Preisträger Carlos E. Jácome Rincón forscht zu nachhaltigen Baumaterialien
Quelle: FH Münster/Marina Oster

Etwa 7 % der weltweiten CO2-Emissionen sind auf die Zementindustrie zurückzuführen. Da die Weltbevölkerung wächst, rechnen Expert:innen damit, dass die Zementproduktion bis zum Jahr 2050 um etwa 1 Mrd. t/Jahr zunimmt. Für die Zementindustrie bedeutet das: innovative und nachhaltige Lösungen finden, um die Umweltbelastung so gering wie möglich zu halten. Carlos E. Jácome Rincón, Student am Fachbereich Chemieingenieurwesen der FH Münster, hat sich in seiner Bachelorarbeit mit dieser Thematik befasst und erhält dafür den Hochschulpreis.

Sein Ansatz: Zementzuschlagstoffe entwickeln, die beim Zementherstellungsprozess aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung weniger CO2 ausstoßen als bisher. „Zu den wichtigsten Zuschlagstoffen gehören bspw. kalzinierte Tone“, erklärt Jácome. „Um Emissionen zu reduzieren, behandeln Hersteller Tone, also Mineralien, mit hoher Hitze. Diese sog. kalzinierten Tone verfärben allerdings wegen der enthaltenen Eisenoxide den Zement rötlich – er wäre somit unverkäuflich.“

Jácome erarbeitete in seiner Bachelorarbeit in Kooperation mit einem Unternehmen eine Möglichkeit zur Unterdrückung der Verfärbung, um den vielversprechenden Ansatz eines nachhaltigeren Zements weiterverfolgen zu können, ohne optische Einbußen hinnehmen zu müssen. Dabei nutzte der Student die Verbindung von Chemie und Verfahrenstechnik, die er im Studium des Chemieingenieurwesens gelernt hatte.

Das Ausgangsmaterial (r.) und das Material nach der Behandlung (l.)
Quelle: FH Münster/Marina Oster

„Hauptverursacher der Verfärbungen sind Eisen(III)-Ionen. In einem Fluid-Feststoff-Reaktor, der große Hitze erzeugt, haben wir diese mithilfe gasförmiger Reduktionsmittel zu Eisen(II) reduziert“, so Jácome. „Oder einfach gesagt: Das Zusammenspiel des Reduktionsmittels, in diesem Fall Propan, und hohe Temperaturen führen zur gewünschten Farbe, nämlich Betongrau.“ In welchem Verhältnis das Reduktionsmittel und die Temperatur zueinanderstehen, ist ausschlaggebend für die finale Farbe.

Der Betreuer der Arbeit, Prof. Dr. Thomas Jüstel, sagt dazu: „Herr Jácome hat das Kunststück fertiggebracht, eine im Baustoffbereich sehr bedeutende Fragestellung mit fundamentalen physikochemischen Überlegungen sowie geschickten Untersuchungen im Sinne des Unternehmens zu lösen.“


Jácome Rincón, C. E. (2022) Chemische Reduktion des in kalzinierten Tonen enthaltenen Hämatits in einem Wirbelschichtreaktor: Untersuchung der Farbeigenschaften im Hinblick auf die Zementherstellung [Bachelorarbeit]. FH Münster.

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