2030’a Dek 500 Milyon Ton Emisyon Azaltacak Yeni Çimento Teknolojisi: LC3 Nedir? 

Limestone Calcined Clay Cement (LC3) ya da Türkçe adıyla Kireçtaşı Kalsine Kil Çimentosu, çevre dostu bir inovasyon olarak karşımıza çıkıyor. 

LC3, çimento üreticilerinin üretimden kaynaklanan CO₂ emisyonlarını azaltmalarına olanak tanıyan yeni bir düşük karbonlu kompoze çimentodur.

LC3 teknolojisi, geleneksel çimento üretiminde klinker kullanımını yarı yarıya azaltarak, kalsine kil ve öğütülmüş kireç taşı ile değiştiriyor. Bu yenilikçi yaklaşım, çimento üretiminin çevresel ayak izini büyük ölçüde azaltıyor ve sektördeki CO₂ emisyonlarını önemli ölçüde azaltma potansiyelini ortaya koyuyor.

LC3, yalnızca CO₂ emisyonlarını azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda ortaya çıkan çimentonun dayanıklılığını ve maliyet etkinliğini de artırarak çekici bir alternatif haline geliyor. 

Ayrıca, üretim sırasında daha az enerji tüketimi gerektiriyor ve temiz enerji kaynaklarının entegrasyonuna olanak tanıyor. 2030’a kadar 500 milyon ton karbon emisyonunu azaltma hedefiyle, bu yeni malzeme sürdürülebilir inşaat malzemeleri arasında dikkat çekiyor.

Özellikle kıyı bölgelerindeki yapıların, hava ile taşınan klorürlere karşı daha dayanıklı olmasını sağlayarak yapının ömrünü uzatabiliyor. Bu sayede, LC3 kullanımı, yaşam döngüsü maliyetlerinde de önemli düşüşler sağlayabilir.

LC3’ün gelişimi, uygulamaları ve faydaları hakkında daha fazla bilgi almak istiyorsanız, LC3’ün çimento endüstrisinde umut vadeden bir alternatif olduğu hakkındaki yazımızı okumaya devam edebilirsiniz.

Düşük karbonlu bir alternatif: LC3 üretimi 

Çimentonun ana bileşeni olan klinker, beton üretimindeki emisyonların %90’ını oluşturacak şekilde son derece karbon yoğundur. Neyse ki, çimentoda kullanılan klinker miktarını önemli ölçüde azaltabilecek birçok kanıtlanmış strateji vardır. En umut verici çözümlerden biri de LC3 olarak bilinir.

Şekil 1. LC3 kullanılarak CO₂ azaltımı (Design by Zoï Environment Network)

LC3, klinker üretiminden kaynaklanan iki karbon emisyon kaynağını ele alır. Öncelikle klinkerin yarısını kalsine edilmiş kil ve öğütülmüş kireç taşıyla değiştirir; bu salınan kimyasal CO₂ emisyonunu azaltır. İkinci olarak, kil çok daha düşük bir sıcaklıkta ısıtılır, bu da gerekli yakıt miktarını ve sonuçta ortaya çıkan emisyonları azaltır. 

Kalsine kil ve kireç taşı halihazırda yaygın olarak tamamlayıcı çimentomsu malzemeler olarak kullanılmasına rağmen, LC3’teki en önemli yenilik, klinker içeriğini %50’ye düşürmek ve %30 düşük kaliteli kaolinit kili, %15 kireç taşı ve %5 alçıtaşı karışımı eklemektir.Bu malzemeler sinerjik bir etkiye sahiptir ve normal Portland çimentosuna benzer performans gösterir. 

Kalsine edilmiş killerin daha kolay öğütülebilir olması ve yaklaşık 700-800 °C’de ısıtılması nedeniyle önemli enerji tasarrufu sağlanmaktadır. Oysa klinker üretimi için 1400-1500 °C’lik bir sıcaklık gerekmektedir.

Şekil 2. LC3 üretimi

%50 klinker içeriğine sahip LC3-50, Avrupa, Hindistan, Amerika Birleşik Devletleri, Küba ve Güney Amerika’nın çoğunda geçerli çimento standartları altında yaygın olarak teşvik edilmekte ve kabul edilmektedir. Klinker içeriği %50’den az olan ve daha fazla CO₂ azaltımına yol açacak LC3 formülasyonunun potansiyeli de araştırılmaktadır. 

Şekil 3. Çimentodaki klinker içeriğinin ikamesi

Şekil 4. LC3 için beş iyi neden

LC3 için 5 iyi neden

1. Daha düşük sıcaklıklarda klinker üretimini mümkün kılmak, daha temiz enerji kaynaklarına, örneğin elektriğe geçişi daha uygulanabilir kılar. Çimentoda klinkerin yarısını değiştirerek klinker yerine LC3 malzemesi kullanmak, CO2 emisyonlarını normal Portland çimentosuna kıyasla yaklaşık %40 azaltabilir.
2. Kil atığı gibi endüstriyel atık malzemeleri kullanarak LC3, kaynak verimliliğini artırır ve klinker üretmek için gerekli olan hammaddelerin kullanımını azaltır. Kalsine edilmiş killer ve kireç taşı yaygın olarak bulunurken, kompoze çimentoların bir bileşeni olan uçucu kül bazı bölgelerde azalmaktadır ve kömürle çalışan termik santrallerin kullanımdan kaldırılmasıyla daha da nadir hale gelmesi muhtemeldir. Benzer şekilde, kompoze çimentoların bir bileşeni olan cüruf çelik endüstrisinin karbonsuzlaştırılmasıyla azalacaktır. 
3. LC3 çimentosu ile üretilen betonun su ve klorür iyon geçirgenliği daha azdır. Yüksek yüzey özdirencine sahip yoğun mikro yapısı, onu deniz ortamlarındaki sert hava koşulları için uygun hale getirir. Bu da, beton yolların ve köprülerin daha dayanıklı ve uzun ömürlü olmasını sağlar, böylece yapıların yenileme ve bakım maliyetini azaltır. 
4. Daha az enerji gerektirdiği ve yaygın olarak bulunan kil kullanıldığı için, LC3’ün üretim maliyetleri normal Portland çimentosuna göre %25’e kadar daha düşük olabilir. Klinkerin ithal edilmesi gereken yerlerde tasarruf daha da fazla olabilir. 
5. LC3 teknolojisi kolayca temin edilebilir ve ticarileştirilebilir. Dünya çapındaki çimento fabrikalarının yaklaşık %75’i üretim hatlarında ufak ayarlamalar yaparak ve mevcut altyapıları ve bol miktarda bulunan malzemelerle LC3 üretebilir. LC3 üretimi geliştirilmekte olan diğer karbon giderme teknolojileriyle birleştirilebilir.

Şekil 5. Dünya çapında LC3 faaliyetleri

2030’a kadar 500 milyon ton CO₂ kesintisi 

LC3 hızla büyümekte ve şu anda dünya çapında birçok tesiste üretilmektedir. Üretilen her ton kalsine kil için 600 kilogram CO₂ tasarruf edilmektedir. 

2023 sonuna kadar LC3, yaklaşık 15 milyon ton CO2 tasarrufu sağlamış olacak, 2025 yılına gelindiğinde de, LC3’nin 45 milyon ton CO2 tasarrufu sağlaması beklenmektedir. 

Çimento endüstrisi LC3 kullanımını yaygınlaştırırsa, 2030 yılına kadar 500 milyon ton CO₂ emisyonunun önlenmesine yardımcı olabilir. 

Küresel Güney’deki çimentonun geleceği 

Önümüzdeki yıllarda, dünya çapında gerçekleşecek yeni inşaatların çoğunluğu, nüfusunun 2050 yılına kadar 1 milyar artması beklenen Afrika’da olacak. Bu, gelecekte büyük miktarda çimentoya ihtiyaç duyacak anlamına gelmektedir.

Şekil 6.  Bölgelere ve yıllara göre tahmini çimento arzı (LC3 Project Design by Zoï Environment Network)

Afrika, dünyanın en hızlı büyüyen nüfusuna sahip olmasına rağmen, kıtada klinker üretmek için uygun kireç taşı neredeyse bulunmuyor. Günümüzde, klinkerin pahalı ithalatı maliyetler üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Konut ile altyapı için maliyetleri artırmaktadır. Neyse ki, killer yaygın kaya türlerinin aşınma ürünleridir. Sonuç olarak, çoğu jeolojik ortamda yaygın olarak bulunurlar. LC3 için en uygun kil türleri olan kaolinit içeren killer, Afrika genelinde bol miktarda mevcuttur. 

Afrika ülkeleri ve küresel güneydeki diğer ülkeler, LC3 teknolojisini benimseyerek klinkeri yerel kaynaklarla büyük oranda değiştirerek, dünya standartlarında yerel endüstriler kurabilir ve ekonomik ve istihdam avantajlarından yararlanabilirler. Bu, klinker ithalatı için döviz harcaması ihtiyacını azaltacak ve konut ile altyapının daha düşük maliyetlerle inşasına olanak tanıyacak, aynı zamanda CO₂ emisyonlarını sınırlayacaktır. Çimento dünyası hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayarak bloğumuzda yer alan diğer yazılarımıza göz atabilirsiniz.

Kaynaklar:

This new material could change how we make cement forever | World Economic Forum

LC3: A sustainable alternative for the cement industry