Emissionsauswirkungen der Verbrennung alternativer Brennstoffe in der Zementindustrie

Zusammenfassung

In dem Papier wird die Dekarbonisierung der US-Zementindustrie untersucht, indem die Auswirkungen des Ersatzes fossiler Brennstoffe durch alternative Brennstoffe auf die CO2- und Nicht-CO2-Schadstoffemissionen untersucht werden. Zu den betrachteten alternativen Brennstoffen gehören Biomasse, Abfallstoffe, Altreifen und Klärschlamm. Obwohl diese Brennstoffe die gesamten CO2-Emissionen nur geringfügig reduzieren (1-18 %), kann ihre Substitution bestimmte Nicht-CO2-Emissionen aufgrund höherer Schadstoffkonzentrationen in den Alternativen erhöhen. Etwa 73 % der Zementwerke in den USA verwenden teilweise alternative Brennstoffe; in dem Papier werden Szenarien mit 20 %, 50 % und 100 % Ersatz untersucht und die Umweltauswirkungen verglichen.

Die Ergebnisse zeigen, dass der Ersatz von Altöl und Erdgas das größte Potenzial für eine CO2-Reduzierung bietet (bis zu 7 % bzw. 12 %), während Klärschlamm und Altreifen ein moderates Potenzial aufweisen. Feste Siedlungsabfälle und Biomasse führen jedoch zu einer weniger bedeutenden CO2-Reduzierung. Nicht-CO2-Schadstoffe wie SO2 und NOx können je nach verwendetem alternativen Brennstoff zu- oder abnehmen, wobei Kunststoffabfälle und Altöl das Potenzial haben, SO2-Emissionen erheblich zu reduzieren. Die Mitverbrennung von alternativen Brennstoffen kann auch die Partikelemissionen um 8-75% senken.

In der Studie wird eingeräumt, dass die Substitution konventioneller Brennstoffe durch alternative Brennstoffe die Abfallmenge verringern und möglicherweise die Kosten senken kann. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass durch die Mitverwendung von aus Abfällen gewonnenen Brennstoffen eine nennenswerte CO2-Reduzierung erreicht werden kann, insbesondere wenn biogene Emissionen nicht als kohlenstoffneutral angesehen werden. Darüber hinaus wird auf mögliche negative Auswirkungen auf die Gesundheit und die Umwelt der lokalen Bevölkerung hingewiesen, was die Bedeutung von Emissionsvorschriften und Kontrolltechnologien unterstreicht.