انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لصناعة الأسمنت تضاعفت في 20 عامًا

يستهلك كل شخص في المتوسط أكثر من كيلوجرام من الأسمنت يوميًا !

تظهر بيانات عالمية جديدة، أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تحبس الحرارة من صناعة الأسمنت، وهو مصدر أقل الحديث عنه، ولكنه مصدر رئيسي لتلوث الكربون، قد تضاعف في السنوات العشرين الماضية.

في عام 2021، بلغت الانبعاثات العالمية من صناعة الأسمنت للمباني، والطرق والبنية التحتية الأخرى ما يقرب من 2.9 مليار طن (2.6 مليار طن متري) من ثاني أكسيد الكربون، وهو ما يمثل أكثر من 7% من انبعاثات الكربون العالمية، وفقًا لعالم الانبعاثات روبي أندرو من النرويج بمركز CICERO لأبحاث المناخ الدولية، ومشروع الكربون العالمي.

فقبل عشرين عامًا، في عام 2002، كانت انبعاثات الأسمنت حوالي 1.4 مليار طن (1.2 مليار طن متري) من ثاني أكسيد الكربون.

زادت انبعاثات الأسمنت العالمية على مستوى العالم بأكثر من ثلاثة أضعاف منذ عام 1992، ونمت مؤخرًا بمعدل 2.6% سنويًا، لا يقتصر الأمر على صناعة واستخدام المزيد من الأسمنت.

ففي الوقت الذي كان من المفترض أن تقوم جميع الصناعات بتنظيف عملياتها، كان الأسمنت يسير في الواقع في الاتجاه المعاكس، زادت كثافة الكربون في الأسمنت – مقدار التلوث المنبعث لكل طن- بنسبة 9.3% من 2015 إلى 2020، ويرجع ذلك أساسًا إلى الصين، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.
نمو بشكل أسرع

قال روب جاكسون عالم المناخ بجامعة ستانفورد، الذي يقود مشروع الكربون العالمي، وهو مجموعة من العلماء الذين يتتبعون تلوث المناخ في جميع أنحاء العالم، وينشرون أعمالهم في مجلات مشتركة لمناقشة نتائج أبحاثهم: “لقد نمت انبعاثات الأسمنت بشكل أسرع من معظم مصادر الكربون الأخرى”، “كانت انبعاثات الأسمنت غير عادية أيضًا من حيث أنها لم تنخفض أبدًا خلال وباء كورونا لم تنمو بنفس القدر، لكنها لم تتراجع أبدًا عن الطريقة التي فعل بها النفط والغاز والفحم، أعتقد أن السبب في ذلك هو أن الاقتصاد الصيني لم ينغلق تمامًا أبدًا”.

العملية الكيميائية لصنع الأسمنت

يعتبر الأسمنت أمرًا غير معتاد مقارنة بالمواد الرئيسية الأخرى، مثل الفولاذ، لأنه لا يتطلب فقط الكثير من الحرارة لصنعه، مما يتسبب في انبعاثات، ولكن العملية الكيميائية لصنع الأسمنت نفسها تنتج الكثير من ثاني أكسيد الكربون، وهو السبب الرئيسي الذي يسببه الإنسان غاز الاحتباس الحراري على المدى الطويل.

قال أندرو، تتطلب وصفة الأسمنت الكثير من المكون الرئيسي الذي يسمى الكلنكر، وهو عامل الارتباط المتفتت في الخليط بأكمله، يُصنع الكلنكر عند إخراج الحجر الجيري وكربونات الكالسيوم من الأرض، وتسخينه إلى 2700 إلى 2800 درجة (1480 إلى 1540 درجة مئوية)، لتحويله إلى أكسيد الكالسيوم، هذه العملية تزيل ثاني أكسيد الكربون من الحجر الجيري ويذهب إلى الهواء.

60 % من ثاني أكسيد الكربون في أمريكا
قال ريك بوهان، نائب الرئيس الأول للاستدامة في مجموعة صناعة بورتلاند للأسمنت، “في الولايات المتحدة، 60% من ثاني أكسيد الكربون لدينا هي حقيقة كيميائية للحياة.. الحقيقة هي أن الخرسانة هي مادة بناء عالمية، هناك لا يوجد مشروع بناء واحد لا يستخدم فيه قدرًا من الخرسانة “.

الأسمنت، وهو المكون الرئيسي للخرسانة، موجود في المباني والطرق والجسور، قال ستيف ديفيس عالم أنظمة الأرض بجامعة كاليفورنيا: “يستهلك كل شخص على هذا الكوكب في المتوسط أكثر من كيلوجرام (2.2 رطل) من الأسمنت يوميًا”، “تستخدم الطرق والمباني والجسور الموجودة هناك أكثر من كيلوجرام، وهذا محير للعقل.”

على الرغم من وجود طرق أكثر اخضرارًا لصنع الأسمنت ، فإن خفض انبعاثاته بشكل كبير أمر صعب للغاية ويتطلب مثل هذا التغيير الهائل في البنية التحتية وطريقة ممارسة الأعمال التجارية ، إلا أن وكالة الطاقة الدولية لا تتصور أن صناعة الأسمنت ستصل إلى الصفر انبعاثات الكربون بحلول عام 2050 وبدلاً من ذلك ، ستظل هناك انبعاثات من الأسمنت والفولاذ والطيران تحتاج إلى موازنة مع الانبعاثات السلبية في أماكن أخرى ، كما قال باحثا وكالة الطاقة الدولية تيفاني فوس وبيتر ليفي، قال أندرو: “هذه صعبة ويصعب قطعها”.

لكن بوهان من الصناعة قال، إن مجموعته متأكدة من أنها تستطيع الوصول إلى صافي انبعاثات كربونية صفرية بحلول عام 2050 ، إذا حصلت على مساعدة من الحكومات وخاصة مستخدمي الأسمنت لقبول واستخدام الأسمنت الأخضر بشكل صحيح. إحدى الطرق العديدة لصنع أسمنت أكثر اخضرارًا هي خلط الرماد المتطاير ، وهو نفايات ناتجة عن حرق الفحم ، بدلاً من بعض الكلنكر ، وقال إن هناك ما يكفي من الرماد المتطاير المتاح حتى مع تقليل استخدام الفحم.

وقال فوس من وكالة الطاقة الدولية إن التحول إلى الأسمنت الأخضر “لم يتحقق بعد” بسبب التكنولوجيا والبنية التحتية ومخاوف أخرى. لكن الكثيرين داخل وخارج الصناعة يعملون على حل المشكلة.

تُظهر بيانات أندرو أن الصين هي المفتاح لأنها أنتجت أكثر من نصف انبعاثات الأسمنت في العالم في عام 2021 ، تليها الهند في المرتبة الثانية بنحو 9٪. أطلقت الولايات المتحدة 2.5 ٪ من الانبعاثات من الأسمنت ، لتحتل المرتبة الخامسة بعد فيتنام وتركيا.

تبطئ جهود صنع أسمنت أكثر اخضرارًا

وقال أندرو “الصين دولة ضخمة وتنميتها في ازدياد”. “لقد دفع كل شيء.”

قال فوس من وكالة الطاقة الدولية، إن الصين لا تصنع فقط المزيد من الأسمنت وتستخدمه، لكن كثافة الكربون آخذة في الارتفاع كثيرًا مؤخرًا.
وقال أندرو، إن هذا يرجع إلى أنه في وقت سابق من تطويرها، كانت الصين تستخدم أسمنتًا أرخص وأضعف منخفض الكلنكر، وكانت المباني والجسور تنهار، لذلك تفرض الحكومة الصينية الآن اسمنتًا أقوى.

فيما قال ديفيس، إن هذه نزعة محافظة معقولة تبطئ الجهود المبذولة لصنع أسمنت أكثر اخضرارًا، الناس ليسوا متحمسين لتجربة وصفات الأسمنت غير المختبرة لأن “هذه هي المواد الهيكلية لمجتمعنا”.
حسبما قال بوهان من الصناعة، على سبيل المثال، يحتوي الاسمنت البورتلاندي من الحجر الجيري على انبعاثات أقل بنسبة 10%، لكن العملاء قلقون جدًا بشأن قوته، ويقولون غالبًا إنهم يرغبون في استخدامه فقط إذا استخدموا 10٪ أكثر.

القوة والأكثر ديمومة

وأضاف بوهان، أن الاستخدامات المختلفة للأسمنت لها احتياجات محددة، مثل القوة مقابل طول العمر، لكن المستخدمين غالبًا ما يريدون فقط الأقوى والأكثر ديمومة عندما لا يحتاجون إليها، وهذا يسبب انبعاثات غير ضرورية.

وبينما يتحدث الناس عن الحد من الطيران، فإن انبعاثات الطيران العالمية أقل من نصف تلك تأتي من الخرسانة، وفقًا لمشروع الكربون العالمي.

قال جاكسون من ستانفورد، إن الأسمنت مع تقدمه في العمر يمتص بعض ثاني أكسيد الكربون من الهواء، تمامًا مثل الأشجار، بكميات صغيرة قابلة للقياس وكبيرة، مضيفا “يجب أن ينصب تركيزنا الأساسي على استخدام الوقود الأحفوري لأن هذا هو مصدر معظم الانبعاثات”، “لا أعتقد أن الأسمنت موجود على رادار معظم صانعي السياسة”.

هناك عدة دول بدأت تصدر تعليمات وتشريعات بشأن الخرسانة الأنظف، وهذا الاتجاه آخذ في الازدياد، كما أن هناك عدة شركات عالمية بدأت في صناعة ما يسمى الأسمنت الأخضر إلا إنها مازالت محدودة بحجم تلك الصناعة المنتشرة في جميع دول العالم تقريبا.