پائیدار سیمنٹ کی پیداوار میں نئی پیشرفت

سیمنٹ کی مانگ، بنیادی تعمیراتی ڈھانچوں اور رہائشی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے تعمیرات کی جارہی ہیں، جس کی وجہ سے دنیا بھر میں سیمنٹ کی طلب نمایاں شرح سے بڑھ رہی ہے۔ تاہم، سیمنٹ کی بڑھتی ہوئی طلب نے عالمی کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں اہم کردار ادا کیا ہے اور اس کی پیداوار کے لیے توانائی اور مادی وسائل کی کھپت میں خاطر خواہ اضافہ کیا ہے، جس سے پائیدار سیمنٹ کی پیداوار کی اہمیت میں اضافہ ہوا ہے۔

پائیدار سیمنٹ کی اہمیت

پائیدار سیمنٹ بنیادی طور پر ایک ماحول دوست مصنوعات ہے جو ضائع شدہ صنعتی فضلہ کو خام مال کے طور پر استعمال کرتا ہے اور سیمنٹ کی پیداوار میں کاربن فوٹ پرنٹ کو کم کرتا ہے۔ پائیدار سیمنٹ کی پیداوار میں عام پورٹ لینڈ سیمنٹ (OPC) کے مقابلے میں کم گرمی کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے توانائی کی کم کھپت اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں خاطر خواہ کمی واقع ہوتی ہے۔ 

پائیدار سیمنٹ میں سکڑنے کی شرح بھی کم ہے، جو اسے عام پورٹ لینڈ سیمنٹ کے مقابلے میں زیادہ دیرپا بناتی ہے۔ مزید برآں، سیمنٹ کی پائیدار پیداوار میں صنعتی فضلہ جیسے فلائی ایش اور سلیکا فیوم کا استعمال بڑے پیمانے پر زمینی آلودگی کو روک سکتا ہے اور نئے مواد کے استعمال کو کم کر سکتا ہے۔ مزید برآں، سیمنٹ کی پائیدار پیداوار کو عام سیمنٹ کی پیداوار کے مقابلے میں کم پانی کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں نہ صرف پانی کی بچت ہوتی ہے بلکہ تعمیرات کے ماحولیاتی اثرات میں بھی کمی واقع ہوتی ہے۔

سیمنٹ کی عالمی پیداوار سے براہ راست کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو نمایاں طور پر کم کرنے کے لیے بھٹیوں میں کم کاربن پر مبنی متبادل ایندھن کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ضائع شدہ تیل، سیوریج کا کیچڑ، جانوروں کی باقیات، استعمال شدہ ٹائر، اور گانٹھ والے مواد کو سیمنٹ کلینکر کی پیداوار کے لیے متبادل ایندھن کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ کا اخراج سیمنٹ کی پیداوار کے دوران استعمال ہونے والے کلنکر کی مقدار کے براہ راست متناسب ہے۔ 

اس طرح، cementitious calcined اور قدرتی pozzolans اور صنعتی بائی پروڈکٹس جیسے بلاسٹ فرنس سلیگ اور فلائی ایش کے ساتھ کلینکر کا متبادل کاربن کے اخراج کی مقدار کو کم کر سکتا ہے۔ دیگر ڈی کاربونائزیشن کے طریقے جو کافی کم کاربن کے اخراج کے ساتھ پائیدار سیمنٹ پیدا کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں، ان میں کلینکر کی پیداوار کے دوران توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانا، پیسنے کی کارکردگی کو بہتر بنانا، اور کاربن کی گرفت، استعمال اور ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجیز کا استعمال شامل ہیں۔

پائیدار سیمنٹ کی اقسام

ذیل میں پائیدار سیمنٹ کی اقسام کا ذکر کیا جارہا ہے۔

میگنیشیم آکسی کلورائیڈ سیمنٹ (MOC): یہ کاربن نیوٹرل سیمنٹ ہے جو میگنیشیم کلورائیڈ اور میگنیشیم آکسائیڈ پاؤڈر (میگنیشیم کان کنی کی ضمنی مصنوعات) کے گاڑھےمحلول کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جاتا ہے۔ اگرچہ میگنیشیم آکسی کلورائیڈ سیمنٹ اعلیٰ کمپریشن طاقت رکھتا ہے لیکن پانی اس طاقت کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے۔ 

تاہم، اس مسئلے کو جزوی طور پر سلیکا لائم اور فلائی ایش کی تھوڑی مقدار متعارف کروا کر حل کیا جا سکتا ہے۔ مزید برآں، میگنیشیم آکسی کلورائیڈ سیمنٹ اسٹیل کے گلنے کا باعث بن سکتا ہے، جو کہ ایک اور بڑا نقصان ہے کیونکہ سیمنٹ کو مضبوط کنکریٹ کے ڈھانچے کی تعمیر کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا۔

ایککومیکس سیمنٹ: ایککومیکس (Ekkomaxx) سیمنٹ 5 فیصد قابل تجدید مائع اشیا اور 95فیصد فلائی ایش پر مشتمل ہوتا ہے جبکہ اس میں تقریباً صفر کاربن فوٹ پرنٹ ہوتا ہے اور عام پورٹ لینڈ سیمنٹ کے مقابلے میں 95 فیصد کم نئے مواد اور 50 فیصد کم پانی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جا سکتا ہے۔ روایتی سیمنٹ کے مقابلے میں اس سیمنٹ میں شگاف کے خلاف مزاحمت، ابتدائی طاقت، لچک، استحکام، گلنے کے خلاف مزاحمت، سلفیٹ حملہ مزاحمت اور جمنے اور پگھلنے کی مزاحمت ہوتی ہے۔

جیو پولیمر سیمنٹ:  یہ سیمنٹ ایلومینوسیلیکیٹس کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جاتا ہے، جو ماحولیاتی طور پر نقصان دہ کیلشیم آکسائیڈ کی جگہ فلائی ایش جیسی صنعتی ضمنی مصنوعات سے حاصل کیا جاتا ہے۔ جیو پولیمر سیمنٹ لاگت اور کارکردگی کی بنیاد پر روایتی سیمنٹ جیسی کارکردگی دکھاتا ہے اور اُس کے مقابلے تقریباً 95فیصد کم کاربن ڈائی آکسائیڈ خارج کرتا ہے۔

کیلشیم سلفولومینیٹ سیمنٹ (CSC): اس کی پیداوار کو سیمنٹ کی باقاعدہ پیداوار کے دوران 1426.6 ڈگری سینٹی گریڈ کی جگہ 1232.2 سینٹی گریڈ درجہ حرارت درکار ہوتا ہے، جس سے فضا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کا اخراج کم ہوتا ہے۔ روایتی سیمنٹ کی جگہ CSC کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ سے زیادہ 25 فیصد توانائی کی بچت اور تقریباً 20فیصد کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں کمی کو محسوس کیا جا سکتا ہے۔ 

مزید برآں، CSC تیزی سے مضبوطی حاصل کرلیتا ہے، روایتی کنکریٹ کی 28 دن کی طاقت کے ساتھ CSC کا استعمال کرتے ہوئے 24 گھنٹوں میں مضبوطی حاصل کی جا سکتی ہے۔ اس طرح، سیمنٹ ان منصوبوں کے لیے موزوں ہے جہاں کنکریٹ کی تیزی سے ترتیب ضروری ہے، جیسے ہوائی اڈے کے رن وے اور پل ڈیک وغیرہ۔

فیروکریٹ سیمنٹ: یہ سیمنٹ لوہے اور سیلیکا کو ملا کر تیار کیا جاتا ہے، جو شیشے اور سٹیل کی صنعت سے فضلہ کے ضمنی مصنوعات کے طور پر حاصل کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد مادی مرکب کو کاربن ڈائی آکسائیڈ کا استعمال کرتے ہوئے ٹھیک کیا جاتا ہے، جو سیمنٹ کو کاربن منفی مواد بنا دیتا ہے۔

سیکویسٹریٹڈ کاربن سیمنٹ (SCC): یہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ساتھ ملا ہوا نمکین پانی یا سمندری پانی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جاتا ہے اور اسے روایتی سیمنٹ کے متبادل کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کی پیداوار کے دوران، کاربن ڈائی آکسائیڈ سے بھرپور گیسوں کو سمندری پانی کے ذریعے فلٹر کیا جاتا ہے۔ سمندری پانی سے نکالا جانے والا میگنیشیم اور کیلشیم کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ساتھ رد عمل سے سفید، اعلیٰ معیار کا سیمنٹ تیار کرتا ہے جو کہ باقاعدہ روایتی سیمنٹ سے زیادہ مضبوط ہوتا ہے۔

سیمنٹ کی دیگر اقسام

ری ایکٹیو ہائیڈرو تھرمل مائع فیز کثافت کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جانے والا پائیدار سیمنٹ کاربن کے اخراج کو کم کر سکتا ہے۔ اگرچہ سیمنٹ اسی خام مال کو استعمال کرکے تیار کیا جاتا ہے جو روایتی سیمنٹ کی پیداوار کے لیے استعمال ہوتا ہے، لیکن اس کی پیداوار کو کم درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے اور یہ ایک مختلف کیمیائی عمل پر مبنی ہے جو روایتی سیمنٹ کی باقاعدہ پیداوار کے مقابلے میں کم کاربن ڈائی آکسائیڈ خارج کرتا ہے۔

لائم اسٹون کیلکائنڈ کلے سیمنٹ (LC3) ایک نئی پائیدار سیمنٹ کی قسم ہے جس کی بنیاد کیلکائنڈ مٹی اور چونے کے پتھر کے مرکب پر ہے، جس کا استعمال روایتی سیمنٹ میں موجود 95 فیصد کلینکر مواد کے مقابلے میں نصف تک کمی کے لیے کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں 40فیصد تک کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں کمی ہوتی ہے۔