Можливості та перспективи скорочення викидів CO2 в атмосферу будівельною галуззю

Abstract

UK: У статті висвітлено актуальні проблеми екологічного впливу будівельної галузі на довкілля, з особливим акцентом на процес виробництва цементу як одного з найбільш енергоємних і забруднюючих серед усіх галузей промисловості. Зазначено, що виробництво цементу є джерелом близько 8 % глобальних антропогенних викидів вуглекислого газу (CO₂), що пов’язано насамперед із процесом термічного розкладання карбонатів у виробництві клінкеру − основного компоненту цементу. Через значні обсяги виробництва і постійне зростання попиту на будівельні матеріали, негативний вплив на довкілля набуває сталого та невідворотного характеру в довгостроковій перспективі. У статті досліджуються основні джерела забруднення та пропонуються шляхи їхнього зменшення. Особливу увагу приділено пошуку ефективних і екологічно безпечних технологічних рішень, зокрема зменшенню співвідношення клінкеру до цементу, застосуванню альтернативних в’яжучих матеріалів, а також впровадженню екологічних заповнювачів у склади бетонних композитів. Розглянуто можливість використання промислових відходів, таких як шлаки, летка зола, пуцолани та інші вторинні матеріали, здатні замінити традиційні компоненти цементу та бетону без втрати їх технічних характеристик. Мета статті − полягає у всебічному аналізі можливостей та перспектив зниження рівня викидів діоксиду вуглецю (CO₂) в атмосферу в процесі виробництва цементу та бетонних композитів шляхом упровадження екологічно доцільних інноваційних рішень. Зокрема, дослідження зосереджене на оцінці ефективності використання альтернативних екологічних матеріалів як заповнювачів у бетонних сумішах, а також на вивченні їх впливу на технологічні характеристики. Метою є визначення таких матеріалів і технологій, що не лише сприяють зменшенню вуглецевого сліду, але й забезпечують відповідність сучасним технічним вимогам і стандартам будівництва. Окрему увагу приділено розробці практичних рекомендацій щодо заміщення традиційних компонентів на більш екологічно безпечні аналоги, що дозволяє інтегрувати принципи сталого розвитку у виробничі процеси будівельної індустрії. Висновок. Розглянуто та проаналізовано екологічні аспекти та технічні можливості зниження викидів CO2 у процесі виробництва цементу й бетону шляхом використання альтернативних матеріалів та інноваційних підходів. Основними методами зменшення вуглецевого сліду є зниження коефіцієнта клінкеру до цементу, застосування альтернативних в’яжучих матеріалів, а також використання екологічних заповнювачів.

EN: The article highlights pressing environmental issues associated with the construction industry, with a particular emphasis on cement production, which is among the most energy-intensive and polluting sectors of all industrial activities. It is noted that cement manufacturing accounts for approximately 8 % of global anthropogenic carbon dioxide (CO₂) emissions, primarily due to the thermal decomposition of carbonates during the production of clinker − the key component of cement. Given the high production volumes and the continuous growth in demand for construction materials, the environmental impact has become persistent and irreversible in the long term. The study investigates the main sources of pollution and proposes strategies for their mitigation. Special attention is given to the search for efficient and environmentally sound technological solutions, including reducing the clinker-to-cement ratio, utilizing alternative binders, and incorporating ecological aggregates into concrete composites. The possibility of using industrial by-products such as slags, fly ash, pozzolans, and other secondary materials is considered, as these can replace conventional components of cement and concrete without compromising technical performance. The purpose of the article. Сomprehensive analysis of the possibilities and prospects for reducing carbon dioxide (CO₂) emissions in the production of cement and concrete composites through the implementation of environmentally sustainable innovative solutions. In particular, the research focuses on assessing the effectiveness of alternative ecological materials used as aggregates in concrete mixtures and evaluating their influence on technological properties. The objective is to identify materials and technologies that not only contribute to a lower carbon footprint but also meet contemporary technical requirements and construction standards. Special consideration is given to the development of practical recommendations for replacing traditional components with more environmentally friendly alternatives, enabling the integration of sustainable development principles into the manufacturing processes of the construction industry. Conclusion. The environmental aspects and technical possibilities of reducing CO2 emissions in the cement and concrete production process through the use of alternative materials and innovative approaches are considered. The main methods of reducing the carbon footprint are reducing the clinker to cement ratio, using alternative binders, and using environmentally friendly aggregates.