Uso dos combustíveis alternativos na produção de cimento

O uso dos combustíveis fósseis alternativos vem crescendo rapidamente na produção de cimento nas últimas décadas. A seleção de matérias-primas e combustíveis alternativos requer uma consideração cuidadosa do impacto potencial nas emissões ambientais, operação do processo, saúde e segurança do cimento, desempenho do cimento, economia geral, bem como conformidade com os regulamentos relevantes.

Alternativas comuns para carvão, óleo ou gás incluem:

• Resíduos de óleos lubrificantes;
• Hidrocarbonetos clorados;
• Solventes;
• Plásticos;
• Pneus usados;
• Combustível derivado de resíduos;
• Lodo de esgoto;
• Farinha de ossos de animais;
• Cascas de arroz;
• Resíduos de madeira.

O uso de combustíveis alternativos na fabricação de cimento vem crescendo rapidamente, devido à necessidade de encontrar formas responsáveis de destinação desses materiais e devido ao seu benefício econômico para o produtor de cimento. O combustível do forno normalmente representa aproximadamente 25% dos custos de produção do clínquer, com os combustíveis fósseis custando cerca de US $ 100 / t. Os combustíveis alternativos geralmente custam muito menos e podem até exigir uma taxa de descarte (custo negativo).

Outro fator importante é a sustentabilidade. Embora todos os combustíveis liberem CO2 quando queimados, alguns combustíveis alternativos são considerados neutros em termos de CO2. O CO2 capturado quando qualquer coisa orgânica é cultivada e então é liberado quando o  material é queimado, resultando em emissões líquidas zero de CO2. O uso de materiais alternativos, como pneus usados, também pode ser considerado uma alternativa ambientalmente aceitável invés de despejá-los em aterros sanitários.

Embora o uso desses materiais possa fornecer benefícios econômicos e ambientais, seu uso pode introduzir elementos secundários que podem ter um impacto negativo em certos parâmetros de qualidade do cimento que precisam ser tratados. Nem sempre é uma tarefa simples identificar um efeito definitivo de um único elemento na qualidade. O professor HFW Taylor em seu livro "Cement Chemistry" observa que, "componentes menores podem afetar as propriedades de uma fase de clínquer. Como de causar mudanças no tamanho do cristal, morfologia ou perfeição estrutural, e também podem modificar a microestrutura do clínquer como um todo. Os efeitos da adição de mais de um componente secundário não são simplesmente aditivos e podem ser complexos.”

No entanto, o papel de alguns elementos menores foi estudado o suficiente para prever certos efeitos potenciais nas propriedades, como demanda de água, tempo definido e desenvolvimento de força. Uma vez identificado um impacto na qualidade, é possível que o aditivo de cimento adequado possa mitigar o impacto negativo na qualidade, facilitando assim o uso do combustível alternativo ou material residual.

Tratar os problemas de qualidade com aditivos químicos para o sistema de moagem acabado representa uma maneira econômica de mitigar os potenciais impactos negativos na qualidade que podem se originar do uso de combustíveis alternativos e materiais residuais no processo de fabricação de cimento.

*Os custos podem variar de acordo com o país e região