Aalborg Portland forvandler skidt og møg til grøn cement
more_vert
close
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Aalborg Portland forvandler skidt og møg til grøn cement

I takt med øget brug af alternative brændsler har Aalborg Portland måttet ombygge en kalcinator, som er et brændkammer, hvor kuldioxid brændes væk, inden cementblandingen sendes videre i processen. Problemet var, at de alternative brændsler recirkulerede internt i kalcinatoren i stedet for at blive blæst videre. Kalcinatoren er nu gjort tyndere og længere. Det har øget stabiliteten og betyder, at mængden af alternative brændsler kan øges. Illustration: Lene Wessel

Hvis der ikke til stadighed fjernes sand ved Hals Barre i den østlige del af Limfjorden, vil sandet efterhånden sætte sig som en prop i sejlrenden. Hvert år pumpes der derfor cirka 40.000 kubikmeter sand op.

Det kunne sejles ud og dumpes i Kattegat, men i stedet fragter sandsugeren det vestpå i fjorden til cementfabrikken Aalborg Portland. Her indgår det som en vigtig ingrediens i cementfremstillingen og dækker næsten halvdelen af det årlige forbrug.

Sandets vej fra Hals Barre til broer, bygninger, tunneler, og hvad cementen ellers bruges til, illustrerer, hvorledes Aalborg Portland finder alternative råstoffer og genbruger andre virksomheders restprodukter, fortæller virksomhedens produktionschef, Søren Konstmann Lausen:

»Sandet fra Limfjorden er et godt eksempel på, at vi er i kontakt med omgivelserne. Samtidig hjælper vi også os selv, for hvis sandet ikke bliver hentet op, kan skibe ikke komme ind i fjorden og aflevere materialer eller hente cement hos os,« siger han.

Cementproduktion er en veritabel energi- og råstofsluger, og derfor er det sund fornuft at fokusere på besparelser overalt i virksomheden, mener energi- og klimachef Henriette Nikolajsen.

»Vi har meget fokus på at bruge så få jomfruelige råstoffer og så mange restprodukter som muligt. Det er årsagen til, at vi indgår i en symbiose med en række virksomheder i en cirkulær forretnings­model,« forklarer hun.

Bytter kridtslam for gips

Grå cement består af to hovedingredienser: kridt og sand. Herudover er andre vigtige materialer flyveaske, kisaske og gips. Det sidste er et restprodukt fra røgrensning fra blandt andet Nordjyllands­værket. Til gengæld leverer Aalborg Portland det kridtslam, som værket bruger til røgrensningen.

Kridt udgør 80 procent af indholdet i det færdige produkt, og det hentes op af kridtgraven, der ligger i det ene hjørne af Aalborg Portlands 1.200 hektar store grund.

Frem til engang i 1980’erne blev der gravet ler op til at putte i cementen, men i dag er det erstattet af flyveaske, som også er et restprodukt fra rensning af røggasser. Det lokale Nordjyllandsværket står delvist for leverancen:

»På den måde er et restprodukt fra kraftværket i sig selv blevet en alternativ råvare,« konstaterer Søren Konstmann Lausen.

Det særlige ved cementfremstillingen er, at restprodukterne fra forbrænding af brændslet indgår som ingrediens i den færdige cement. Dermed mindskes behovet for affaldshåndtering.

Kød- og benmel, tørret spildevandsslam og industrielt affald er nogle af de ikke-fossile brændsler, som Aalborg Portland benytter. Transportbåndet midt i billedet fører disse affaldsbrændsler til kalcinatoren, som ses i baggrunden. Illustration: Aaalborg Portland

I takt med at der kommer færre og færre fossile brændsler, vil mængden af flyveaske falde, og derfor holder virksomheden hele tiden øje med andre alternativer.

Glubende energibehov

Aalborg Portland har i alt seks cementovne i drift, og de har et glubende behov for energi. De fem af ovnene producerer tilsammen cirka 800.000 ton hvid cement, mens den sidste ovn klarer cirka 1.800.000 ton grå cement om året.

Det løb i 2016 op i et energiforbrug på i alt 438.095 ton, heraf 149.491 ton ikke-fossile brændsler.

Kød- og benmel, tørret spildevandsslam, industrielt affald som f.eks. plast, papir og træ, såkaldt RDF (Refused Derived Fuel), er blandt de ikke-fossile alternativer, der er med til at gøre energiforbruget grønnere.

Hør, produktionschef Søren Konstmann Lausen fortælle, hvordan ombygning af kalcinatoren har åbnet for øget brug af alternative brændsler.

Hver dag bruger ovnen, som producerer grå cement, et sted mellem 600 og 700 ton industriaffaldsmateriale, fortæller Søren Konstmann Lausen:

»Materialet er presset sammen på nogenlunde samme måde som bigballer, når vi modtager det. Hvis man lagde det ud i løs vægt, ville det nok fylde 2.800 kubikmeter, og det er endda kun halvdelen af den energi, ovnen skal bruge. Resten kommer fra fossile brændsler.«

I jagten på en mere energieffektiv produktion valgte Aalborg Portland i år at ombygge en såkaldt kalcinator: et brændkammer, hvori kuldioxiden brændes væk, inden cementblandingen bliver ført videre.

Læs også: Forbedret cementproduktion sparer 2.600 danskeres drivhusgasudledning

I takt med udskiftning af fossile brændsler med energivenlige alternativer løb Aalborg Portland nemlig ind i et problem, fordi de alternative brændsler ikke er lige så findelte. Resultatet var, at de alternative brændsler recirkulerede internt i kalcinatoren i stedet for at blive blæst videre til næste trin i processen, forklarer Søren Konstmann Lausen.

Virksomheden hyrede derfor østrigske A-TEC til at gennemgå proces og udstyr ved hjælp af CFD-modellering (Computational Fluid Dynamics), og det førte til ombygningen af kalcinatoren, som nu har fået et langt bedre flow.

»Det viste sig, at det gamle design havde en alt for stor diameter, og det var årsagen til, at materialerne kørte rundt og rundt i røret. Det var uhensigtsmæssigt, fordi man fik en ujævn strøm af materialer, og dermed blev driften pulserende og mere ustabil.«

Fra lille og buttet til høj og slank

Den ombyggede kalcinator har en diameter på 4,5 meter mod tidligere 6 meter. Til gengæld har den fået mere højde på:

»Fra at være lille og buttet er kalcinatoren blevet lang, slank og mere effektiv. Materialerne kommer ud i en jævn strøm, og det er godt for miljøet, fordi en stabil proces giver mere effektiv forbrænding,« siger Søren Konstmann Lausen.

Henriette Nikolajsen supplerer:

»Det giver en bedre udnyttelse af brændslet og betyder, at vi i højere grad kan erstatte med mere alternative brændsler. Dermed bliver produktionen mere miljøvenlig. I 2016 var 45 procent af vores brændselsenergi alternativ for den grå cement, mens vores forventning til 2017 er cirka 55 procent.«

Ombygning af kalcinatoren tog seks uger med fire ugers produktionsstop og kom til at koste 77 millioner kroner. Men det var nødvendigt, påpeger Henriette Nikolajsen:

»Udskiftning af kalcinatoren var en meget, meget stor opgave, men vi gjorde det, fordi det er den rigtige vej at gå, hvis vi skal give cementen en grønnere profil,« siger hun.

Som et led i symbiosen med det omkringliggende samfund leverer Aalborg Portland i dag fjernvarme til 23.500 husstande i Aalborg. Det svarer til 17 procent af kommunens behov.

Herudover arbejdes der i øjeblikket med planer om at bruge den 40 meter dybe kridtsø til fjernkøling til det nye supersygehus, der er på vej. Endelig har virksomheden søgt om lov til at sætte fem vindmøller op på grunden.

Aalborg Portlands energi- og råstofsymbiose

Illustration: Grafik MI

Det lyder helt fantastisk. Kunne vi lige få beskrevet reaktionen med et par kemiske formler, for det må være en situation, som verdens klima måtte have gavn af.

  • 1
  • 0

Apropos det at udnytte rest-produkter, hvad vil det så kræve at genbruge den afgivne CO2 fra kalcinatorer?

Er afkast-luften fra disse kalcinatorer egnet til at indgå i en produktion af metan eller metanol (ved hjælp af el-energi)? Egnet nok til at brændslet kan drive en gasturbine, opgraderes til naturgas, eller bruges som motorbrændstof. Er koncentrationen af CO2 høj nok?

  • 1
  • 0

Kuldioxiod brændes ud af kalk eller kalksten og udledes til at atmosfæren, ved reaktionen
CaCO3 -> CaO + CO2
Den brændte kalk (CaO) reagerer videre med de andre råmateriale og danner cement mineraler, der giver styrke i den færdige cement.

Kuldioxid fra cement produktionen kommer altså dels fra den kemiske reaktion der omdanner råmaterialerne til cement og dels afbrændingen af brændsler der bruges til at drive processen med.

  • 4
  • 0

Det er en kolossal bid af Himmerland der er røget i cementværket og solgt. Nogle af de andre grave i Aalborg-området har fin rekreative værdier, men den store kridtgrav er så kolossal at det er en helt anden sag.

Måske kunne man lave det til et damvarmelager.

  • 1
  • 0

Reaktionen CaCO3 + Q -> CaO + CO2 er helt velkendt og er hvad calcinatoren er til for. Jeg studsede mere over formuleringen 'brænder kuldioxid væk á la CO2 + benmel -> CO2 pist væk. Men bevares, skorstenensrøgen er måske at betragte som 'pist væk'

  • 3
  • 0

Det kan godt være man løser et problem nu og her med at komme af med slagge/flyvaske, men hvad så med den dag cementen skal bortskaffes.?

Mon cementen stadig kan genanendes uden problemer?

  • 0
  • 0

...cement var hvid eller grå, man skal da farve den hvis den skal værer grøn :)

Cement er svær at genanvende, men knust beton kan :)
Man skal bare overholde nogle normer for blandingsforholdene og ikke anvende betonen til kvalitetselementer....havefliser OK....brobjælker NO GO.

  • 1
  • 1

Flyveaske tilsættes til cement og beton. Flyveasken er et puzzolan, dvs. det reagere med calciumhydroxid og danner et bindemiddel. Calciumhydroxid fraspaltes ved cementens reaktion med vand. Flyveaske er et restprodukt fra kulfyrede kraft-/varmeværker.

Romerne opdagede at tilsatte man mørtel en vulkansk bjergart fra Vesuv området blev mørtlen omdannet til beton. Bjergarten kaldtes Puzzolan og alle stoffer der har den egenskab....herunder flyveaske kaldes puzzolaner.

Gibsen er ufarlig , men flyveasken er ikke. Der er derfor regler for at arbejde med flyveaske, der tilsættes i mængder fra 35 ti l 125 kg per kubikmeter cement.

Affaldet fra kul deler sig i et antal hovedele dele aske/slagger, CO2, svovsyre og flyve aske. Alt efter hvor kullet kommer fra skal der tages hensyn til processen. Asken og slaggen falder ned i askeskuffen , og her befinder sig de værste uønskede ting sig.
CO2en og svovsyren tager kridtet sig af i røgrensningsanlæggene og om danner det til gips CaSO4·2H2O som vi kender fra gipsplader. Restpartiklerne...flyveasken...fanger filtrene.

Flyveaske er en kunstig puzzolan, der fremkommer som forbrændingsrest fra kraftværker, når kedlerne fyres med fint formalet kul. Flyveaske består hovedsageligt af glas i form af kuglerunde småpartikler.

https://www.aalborgportland.dk/default.asp...

  • 3
  • 1

Ifoelge artiklen er ’kød- og benmel, tørret spildevandsslam, industrielt affald som f.eks. plast, papir og træ’ blandt de ikke-fossile braendsler, der er med til at goere energiforbruget groennere. Hvis vi antager, at middelbraendvaerdien ligger mellem 10 og 15 GJ/ton, betyder det, at de i artiklen naevnte 149 kton svarer til mellem 1.5 og 2.2 PJ.

Inde paa Aalborg Portlands hjemmeside kan man finde virksomhedens ’Miljoeredegoerelse 2016’, som (paa side 40) viser diverse ’stofstroemme’ for perioden 2012-16 inkl. forbruget af fossile braendsler, fordelt paa typer (kul, petcoke, fuelolie), samt elforbruget. Ved omregning faas, at det samlede energiforbrug i 2016 udgjorde knap 12 PJ, og den ’groenne’ andel var altsaa paa 19% eller maaske snarere kun 13%.

Ser man paa udviklingen fra 2012 til 2016, er forbruget af ’alternative braendsler’ er steget fra 82 kton i 2012 til de naevnte 149 kton, altsaa godt 80%. Omregnes bidragene fra hhv. Kul, petcoke, fuelolie og el samt ’alternative braendsler’ til TJ, er det samlede energiforbrug steget fra knap 10 PJ i 2012 til 11.9 PJ i 2016, altsaa 20% (eller lidt mindre, 18%, med den lavere braendvaerdi).

I samme periode er produktionen, angivet i tons Total Cement Equivalent, steget en smule mere, 21%. Saa energi-intensiteten er altsaa forbedret med mellem 1 og 3%-point.
CO2-emissionerne er derimod steget med 24%, saa CO2-intensiteten er faktisk steget, baade set i forhold til energiforbruget og ift. produktionen.

Man maa derfor gaa ud fra, at AP satser haardt paa, at ombygningen af kalcinatoren var pengene vaerd, selvom det kostede 77 millioner kroner inkl. fire ugers produktionsstop. Nu skal CO2-intensiteten altsaa reduceres.

p.s. Til Kaare Schou, der under en anden artikel om AP https://ing.dk/artikel/forbedret-cementpro...
havde spurgt: ’Hvad er energiforbruget ved den anvendte proces målt i kcal/kg klinker?’

Det kan jeg ikke svare paa, men AP’s specifikke energiforbrug, angivet i GJ/tTCE (ton Total Cement Equivalent), fremgaar af det groenne regnskab (side 29). Det har svinget mellem 5.03 (i 2012) og 5.37 (i 2014 og 2015), og senest 5.23 i 2016.

Paanaer 2012 ligger disse tal over det specifikke energiforbrug, for 1995-1998 (5.15 5.16 4.78 5.16), der fremgaar af en tabel (paa side 3) i denne canadiske rapport ’Energy Consumption Benchmark Guide: Cement Clinker Production’, fra 2001 : https://www.nrcan.gc.ca/sites/www.nrcan.gc...

Altsaa: Hvis tallene er sammenlignelige, saa tyder de paa, at AP halter lidt bagefter hvad angaar energi-intensitet. Det skyldes dog muligvis, at AP producerer mere hvid cement (som er mere energikraevende) end de fabrikker, der indgik i den canadiske rapport, med data, der er over 20 aar aeldre.

  • 2
  • 0