Günümüzde, endüstriyel simbiyoz birçok ülkede sürdürülebilirlik bağlamında değerlendirilen en önemli yaklaşımlardan biridir. Endüstriyel simbiyoz uygulamalarında çimento ve beton sektörleri kritik rol oynamaktadırlar.
Hammadde kaynaklarının her geçen gün azalmaya başladığı bir ortamda, doğal kaynaklar korunmadan sürdürülebilir ekonomik kalkınma sağlanamamaktadır.
Son yıllarda nüfus artışı ile birlikte üretilen atık miktarları da artış göstermiştir. Bu atıkların depolama sahalarında saklanması zaman içerisinde hem insan sağlığını olumsuz etkilemekte hem de çevresel kirliliğe neden olmaktadır.
Bununla birlikte depolama sahaları artan atıkların miktarlarının depolanabilmesi için yeterli olmamaktadır. Çimento sektöründe üretim için kullanılan hammadde kompozisyonlarında CaO, SiO2, Al2O3 ve Fe2O3 bulunmaktadır.
Üretilen atıkların içerisinde bu oksitlerin bulunması onların rahatlıkla çimento sektöründe hammadde veya katkı ikamesi olarak kullanılmasını sağlamaktadır. Bu kaynakların kullanılması hem doğal kaynakların hem de çevrenin korunması için büyük önem arz etmektedir.
Bu tür malzemelerin çimento sektöründe kullanılması ile üretilen çimentolar genel olarak eko-çimento olarak adlandırılmaktadırlar. Portland çimentosu klinkerinden farklı kompozisyonda olan klinkerlerden eko çimento üretilebilir; bunlardan bir tanesi de Kalsiyum Sülfo Alüminat (CSA) çimentosudur.
Bu çimentoların eko-çimento olarak adlandırılmalarının ana sebebi klasik klinkere göre daha düşük sıcaklıkta (yaklaşık 1200-1300°C) üretilmeleri ve/veya atık ikamesi uygulanabilmesidir.
CSA çimentoları Portland çimentoları ile kıyaslandığında; daha düşük karbondioksit emisyonuna bağlı olarak; daha düşük enerji kullanımı, endüstriyel yan ürünler ile ikame edilerek doğal kaynakların tüketiminde azalma ve sülfat direnci gibi avantajları bulunmaktadır.
Diğer bir eko-çimento olan “katkılı çimentonun (blended cement)” avantajı ise çevresel etkileri azaltması ile düşük klinker miktarı ve düşük doğal ham madde içeriğidir.
Avrupa Birliği tarafından fonlanan UFUK 2020 Programı kapsamında yürütülen FISSAC (Sürdürülebilir Kaynak Yoğun Endüstriler için Genişletilmiş Yapı Değer Zinciri Üzerinden Endüstriyel Simbiyozun Teşvik Edilmesi) Projesi, çevresel etkilerin azaltılması ve endüstriyel ölçekte sıfır atık yaklaşımı uygulanması amacıyla;
Çelik, Demir İçermeyen Metaller, Mineral, Çimento, Seramik, Cam, İnşaat sektörleri arasında endüstriyel simbiyoz ve döngüsel ekonomi kullanılması amaçlanmıştır. FISSAC projesinde 9 farklı ülkeden 26 partner yer almaktadır.
Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği (TÇMB) Ar-Ge Enstitüsü olarak 2015 yılından bu yana FISSAC projesinde aktif olarak rol almaktayız.
FISSAC Projesinde 10 adet iş paketinden 9 iş paketinde görev alıyoruz ve görevlerimiz arasında, farklı endüstrilerden sağlanan atık malzemeler ile eko çimento olarak adlandırdığımız CSA çimentosu ve katkılı çimento üretmek yer almaktadır.
Ayrıca hedeflenen bir diğer çalışma ise üretmiş olduğumuz katkılı çimento ile 50 metrelik bir beton yol uygulamasıdır.
Öncelik olarak atık malzemelerinin karakterizasyon çalışmalarını TÇMB Ar-Ge Enstitüsü Kalite Kontrol Bağımsız Deney Laboratuvarlarında gerçekleştirdik. Farklı oranlarda hazırladığımız CSA ve katkılı çimento karışımlarından optimum özellikte reçeteler seçtik.
Seçtiğimiz reçetelere ait çimentoların laboratuvar ölçekli üretiminden sonra kalite parametre analizlerini laboratuvarlarımızda gerçekleştirdik.
Atık malzeme olarak alüminyum cürufu, cam atığı, seramik atığı ve pota fırın cürufu kullanılarak hazırlanan CSA çimentosu reçetelerinin pilot üretimini Çimsa Mersin Çimento Fabrikasında gerçekleştirdik.
Türkiye ve Avrupa’da sınırlı bir üretimi olan CSA çimentosunun özellikle atık kullanarak istenilen teknik özelliklerde üretimini gerçekleştirmek çimento sektörüne büyük katkı sağlayacaktır. Yaygın olarak üretilmeyen, ancak çevresel ve teknik açıdan çok değerli olan CSA çimentosunun yaygın kullanımına örnek olacak
FISSAC projesi bu açıdan çok önemlidir. Ayrıca katkılı çimento üretiminde ise cam atığı, seramik atığı ve pota fırın cürufunu mineral katkı olarak kullandık. Dayanım ve karakterizasyon özelliklerine göre seçilen bir reçeteden ise OYAK Adana Çimento Fabrikasında endüstriyel ölçekte katkılı çimento üretimi yaptık.
Bu projede bir diğer önemli çalışma ise, proje kapsamında seçilen katkılı çimento ile elektrik ark cürufunun alternatif agrega olarak kullanılmasıyla bir beton yol uygulaması gerçekleştirmektir.
2020 yılında tamamlanacak FISSAC Projesinde, projenin en önemli çıktılarından biri olan ve proje içerisinde TÇMB Ar-Ge Enstitüsü tarafından geliştirilen eko-çimento üretilmiştir. Üretimde atıkların alternatif hammadde ve mineral katkı olarak kullanılmasıyla sıfır atık vizyonu hedeflenmektedir.
Bu yenilikçi yaklaşımla endüstriyel simbiyozun ve döngüsel ekonominin oluşturulması, doğal kaynakların korunması, atık bertarafı ve enerji verimliliği konularında klasik üretim yöntemlerine göre üstünlük sağlamasına yardımcı olacaktır.
Serkan Türk
Ar-Ge Kalite Kontrol Bağımsız Deney Laboratuvarları Sorumlusu
Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği (TÇMB)
