Amikor eljutunk egy barkácsáruházban a hátsó polcokon fekvő cementes zsákokhoz, nem valószínű, hogy pont az jutna eszünkbe, hogy az ember által előállított anyagok közül éppen ebből fogy a legtöbb a világon. Cementnél többet csak vízből használ az emberiség.
Az épített világunk alapja a cement – ez a beton egyik kulcseleme is -, de nagy szerepet játszik a klímaváltozás előidézésében is. A folyamatot katalizáló szén-dioxid-kibocsátás nyolc százalékáért a cementgyártás a felelős a Chatham House nevű londoni kutatóintézet szerint.
Ha a cementgyártás egy ország lenne, akkor a legnagyobb szennyezők közül csak Kína és az Egyesült Államok előzné meg. Jóval több szén-dioxidot bocsát ki, mint a repülés (amely az összes kibocsátás 2.5 százalékáért felel), és nem sokkal marad el a mezőgazdaságtól (12 százalék).
A cementnek évezredek óta hatása van az emberi civilizációra. Az ókori rómaiak által használt, vulkáni hamu alapú cementből készült beton az emberi történelem egyik legmasszívabb építőanyaga volt, a jelenleg használt betonnál is tartósabb volt. Ezt jól szemlélteti a római Panthenon 43 méter átmérőjű dómja, amely kétezer évvel az építése után is a világ legnagyobb vasalatlan betonkupolája.
A római Pantheon betonkupolája. Fotó: AFP
A jelenlegi építkezéseken használt cementek 98 százaléka portlandcement, amelyet a XIX. században fejlesztettek ki. A portlandcement mészkő hevítésével (1400 Celsius-fokon) és néhány ásványi anyag – többek között az agyag – hozzáadásával készül. Az így keletkező anyagot klinkernek nevezik, amelyet gipsz hozzáadásával porrá őrölnek. Az így létrejött cementből pedig kavics, homok és víz hozzáadásával lesz beton.
A világ lebetonozása óriási ütemben zajlott az elmúlt 70 évben. A második világháború óta harmincszorosára nőtt az előállított cement mennyisége, 1990 óta közel négyszeresére nőtt a termelés. Az utóbbi időszakban leginkább a fejlődő világ járt ebben az élen. Az óriási ütemben urbanizálódó Kína nemcsak abszolút értékben, de egy főre vetítve is vezet a cementgyártásban. 2011 és 2013 több cementet használtak Kínában, mint az USA-ban az egész XX. század során.
A cementgyártás 2014-ben érte el csúcsát 4,4 milliárd tonna körüli mennyiséggel, az elmúlt években ennél némileg kevesebbet állítottak elő, leginkább a lassuló kínai gazdaság miatt. A növekvő népesség, az urbanizáció és a fejlődő országok terebélyesedő középosztályai miatt tovább fog növekedni a cementtermelés, 2030-ra 4,8 milliárd tonnára nőhet.
Építkezés Dubajban. Fotó: AFP
A párizsi klímaegyezmény értelmében legalább 16 százalékkal kellene csökkennie a cementipar szén-dioxid-kibocsátásnak 2030-ig. Nehézséget jelent viszont, hogy a cement előállításánál a hevítés mellett önmagában az anyagok reakciójából is szén-dioxid szabadul fel (tulajdonképpen így jön létre a klinker). Az így távozó szén-dioxid a cementipar teljes kibocsátásának 50 százalékát teszi ki. A másik feléért a technológia felel, azaz a hevítés során használt energiahordozók, valamint a szállítás és a nyersanyagok.
Így hiába fejlődött és vált kevésbé szennyezővé a hevítés technológiája, a hatékonyságjavítás nem lesz elegendő ahhoz, hogy jelentősen csökkenjen a cementipar szennyezése. Nagyobb lehetőséget lehet abban, hogy kiváltsák a cementet a beton összetevői közül. Az angliai Lancasteri Egyetem kutatói például arra jutottak, hogy a sárgarépa részlegesen helyettesítheti a cementet, mivel már kis mennyiségben is 80 százalékkal képes növelni a beton erősségét.
Egy amerikai cég pedig biocement létrehozásával próbálkozik. Ez azt jelenti, hogy mikroorganizmusokat fecskendeznek be a homokba, amely hasonló folyamatot indít be, mint a hevítés. Jó kiindulópont lehet a római technológia, az általuk használt vulkáni hamu viszont nyilvánvalóan korlátozottan hozzáférhető. Egy amerikai cég a hamut a hőerőművek égéstermékéből kiszűrt pernyével helyettesítette, tehát hevítés nélkül próbálkozott cement előállításával.
Az ígéretes kísérletek ellenére radikális változás nem várható, mivel az építőipar alapvető szempontja a biztonság. Az új eljárások tesztelése, standardizálása, szabályozása pedig évtizedeket is igénybe vehet.
