Учет и управление углеродным следом цемента как один из инструментов достижения целей устойчивого развития

Цемент остается одним из самых востребованных строительных материалов, из которых производят бетон, облицовки, блоки, сухие строительные смеси и многое другое, без чего невозможно построить здание или инфраструктурное сооружение с современным уровнем безопасности, надежности и комфорта. В это же время цементная индустрия ответственна за существенную долю мировых выбросов СО2 – около 2,6 млрд. тонн в год, а с учетом растущего населения планеты и роста потребности людей в жилье и дорогах без соответствующих природоохранных инициатив эта цифра может экспоненциально расти.

Парижское соглашение по климату 2015 года предусматривает коллективное принятие обязательств по сокращению выбросов парниковых газов и осуществление совместной работы по адаптации к последствиям изменения климата, а также призывает страны укреплять свои обязательства с течением времени.

В 2020 году HOLCIM стала первой международной компанией-производителем строительных материалов, подписавшей в рамках Глобального договора Организации Объединенных Наций инициативу «Деловые амбиции на 1,5 ° C» с утвержденными промежуточными целями по инициативе Science Based Targets (SBTi) по достижению цели «чистого нуля».

К 2050 году компания планирует стать углеродно нейтральной. В 2016 году компания HOLCIM приняла на себя обязательство по вкладу в выполнение 10 из 17 целей устойчивого развития ООН, 6 из которых относится непосредственно к производственным процессам.

Инфо-врез:

В 2021 г компания HOLCIM получила рейтинг устойчивого развития A1+ от компании VE, входящей в состав агентства Moody's ESG Solutions, с общей оценкой ESG 65 из 100. Благодаря этому ведущему рейтингу устойчивого развития HOLCIM входит в число 2 % лучших компаний в глобальном рейтинге ESG, проводимом VE, и занимает первое место из 25 компаний европейского сектора строительных материалов.

Компания включает в себя более 2300 промышленных объектов в 75 странах мира, лаборатории, научные центры по разработке и исследованию материалов. Является мировым лидером в производстве цемента и цементосодержащей продукции. Более 25% бизнеса компании представлено инновационными материалами и решениями.

Основой достижения этих амбициозных целей является внедренная на каждом предприятии HOLCIM более 15 лет назад методика учета углеродного следа. В 2020 году она была валидирована одной из крупнейших аудиторско-консалтинговой компанией EY, а также стала прообразом отраслевых протоколов для компаний-членов Глобальной ассоциации цемента и бетона, основанной в 2018 году (по состоянию на 2018 год представляет около 35% мировой промышленности цемента и бетона).

Около 75% выбросов парниковых газов от цементной индустрии приходится на этап непосредственно производства цемента. Этот этап называется Охват 1. В соответствии с EN 15 804, стадия производства состоит из трех модулей: А1 (Подача сырья), А2 (Транспорт), А3 (Производство) и включает в себя выделение диоксида углерода в результате химической реакции разложения карбонатного сырья, и в результате энергопотребления оборудования на измельчение, сушку, обжиг и логистику.

Для снижения выбросов по Охвату 1 на российских предприятиях HOLCIM уже внедрен широкий перечень индустриальных технологических решений, являющихся лучшими мировыми практиками по снижению углеродного следа.

В частности, наибольшая часть продукции HOLCIM выпускается по т.н. «сухому способу» на вращающихся печах с двухветвевым многоступенчатым циклонным теплообменником со встроенным декарбонизатором.

Большое значение для управления выбросами имеет автоматизированный контроль процесса, включая операционный автоматический отбор и анализ проб, сокращенное время реагирования системы на изменение производственных параметров, а также современная весовая система подачи топлива и сырья.

Большой энергосберегающий и, как следствие, декарбонизирующий эффект имеет рекуперация третичного воздуха из клинкерного холодильника, который подается в декарбонизатор для сушки и частичной декарбонизации сырьевой муки.

Для того, чтобы сократить пыление сырьевых материалов и выбросы CO2 от автомобильного транспорта на этапе транспортировки из карьера до производственной площадки на заводах HOLCIM используются закрытые ленточные конвейеры. Это позволяет на 5-7% снизить углеродный след первого охвата.

Одним из необходимых элементов снижения углеродного следа является выбор энергоэффективного оборудования для помола сырьевых материалов и цемента. Это позволяет сократить выбросы по так называемому Охвату 2 (непрямые выбросы от использования электричества). На заводе HOLCIM недалеко от г.Калуга (пос. Ферзиково) установлена самая большая в Европе цементная вертикальная валковая мельница, имеющая 7% энергетический дифференциал относительно шаровой мельницы аналогичной производительности.

Весьма эффективным индустриальным решением по повышению энергоэффективности и, как следствие, снижению выбросов углекислого газа является утилизация отходов, используемых в качестве альтернативного топлива. Например, в Германии имеется опыт 100% замещения отходами производства и потребления с высокой теплотворной способностью. В России на предприятиях HOLCIM в настоящий момент накоплен успешный опыт частичного замещения природного топлива материалами, в которых присутствует органическая составляющая: высушенные остатки очистки сточных вод, остатки после сортировки твердых коммунальных отходов («хвосты» после извлечения всех полезных фракций (стекло, бумага, металл, картон и пр.).

Действенной мерой по снижению CO2 на цементном предприятии HOLCIM является производство цементов с замещением части клинкера в цементе минеральными добавками, обладающими вяжущей активностью или придающими цементу дополнительные потребительские свойства. Одним из основных способов снижения СО2 является применение альтернативных сырьевых материалов и минеральных добавок, являющихся отходами других индустрий, уже прошедших процесс декарбонизации (например, отходы металлургии и тепловых электростанций).

Кроме этого, интересен опыт разработки цементов, дающих дополнительные преимущества для клиента. В частности, в 2021 году в ассортименте HOLCIM появился тампонажный цемент ПЦТ III-Об5-50, при производстве которого выбросы диоксида углерода были сокращены более чем на 30% относительно других тампонажных цементов в производственном выпуске HOLCIM в России. Это стало возможным за счет добавления более 35% гидравлической добавки природного происхождения, которая позволила обеспечивать больший выход раствора для цементирования нефтяных и газовых скважин по сравнению с традиционными технологиями тампонажа с применением гель-цементов и бентонитовых глин для цементирования.

В целом, совокупность внедренных мероприятий - инициативы по снижению углеродного следа на заводах Holcim Россия, «сухой способ» производства клинкера, а также оптимизированный адресный продуктовый портфель цементов со сниженным содержанием клинкера в цементе, позволила достичь снижение среднего значения выброса CO2 на единицу цементной продукции на 20-25% ниже среднего показателя в цементной отрасли в России. Это позволяет клиентам, потребляющим продукцию компании для производства цементосодержащих материалов, аргументировать снижение углеродного следа своего ассортимента. В частности, производство товарного бетона выделяет на 4-7% меньше диоксида углерода, чем бетон из цемента со среднеотраслевым значением выбросов в зависимости от видов продукции и используемых инертных материалов.