సిమెంట్ తయారీ ప్రక్రియలోని ప్రతి దశలోనూ పర్యావరణంపై ప్రభావం ఉంటుంది . వీటిలో చాలా దూరం నుండి కనిపించే మరియు స్థానిక పర్యావరణాన్ని శాశ్వతంగా మార్చగల సున్నపురాయి గనులు; దుమ్ము మరియు వాయువుల రూపంలో గాలిలోకి వెలువడే కాలుష్య కారకాల ఉద్గారాలు; యంత్రాలను నడిపేటప్పుడు కలిగే శబ్దం మరియు ప్రకంపనలు; మరియు గనులలో జరిపే పేలుళ్లు వంటివి ఉన్నాయి.
సిమెంట్ ఉత్పత్తి యొక్క పర్యావరణ ప్రభావాలు
ప్రపంచంలోని మొత్తం CO2 ఉద్గారాలలో 4 నుండి 8 శాతం వరకు కాంక్రీట్ నుండి వస్తాయి . దీని తయారీ, ఉపయోగాలు, మరియు మౌలిక సదుపాయాలు, భవనాలపై దాని ప్రత్యక్ష ప్రభావాల వల్ల దీని పర్యావరణంపై సంక్లిష్టమైన ప్రభావం ఉంటుంది. కాంక్రీట్ ప్రభావాలను గణనీయంగా ప్రభావితం చేయడంతో పాటు, తనదైన పర్యావరణ మరియు సామాజిక ప్రభావాలను కలిగి ఉన్న సిమెంట్, ఇందులో ఒక ముఖ్యమైన భాగం.
1. కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉద్గారాలు మరియు వాతావరణ మార్పు
మానవులు ఉత్పత్తి చేసే మొత్తం CO2 ఉద్గారాలలో 5% వరకు సిమెంట్ వ్యాపారంలోనే జరుగుతున్నాయి, ఇందులో 50% రసాయన చర్యల నుండి మరియు 40% ఇంధన దహనం నుండి వస్తుంది. అందువల్ల, వాతావరణ మార్పులకు దారితీసే ప్రపంచంలోని రెండు అతిపెద్ద వాయువు ఉత్పత్తిదారులలో ఇది ఒకటి.
నిర్మాణాత్మక కాంక్రీటు (సుమారు 2% సిమెంట్‌తో) ఉత్పత్తికి అంచనా వేసిన CO14 అవుట్‌పుట్ 410 kg/m3 (లేదా 180 g/cm2.3 సాంద్రతతో సుమారు 3 kg/టన్ను); సిమెంట్ స్థానంలో 290% ఫ్లై యాష్ ఉపయోగించినప్పుడు ఈ అవుట్‌పుట్ 3 kg/m30కి తగ్గుతుంది.
ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రతి టన్ను సిమెంట్ కోసం, 900 కిలోల CO2 వాతావరణంలోకి విడుదల చేయబడుతుంది, సగటు కాంక్రీట్ మిశ్రమానికి సంబంధించిన ఉద్గారాలలో 88% ఉంటుంది. కాంక్రీటు తయారీ నుండి వెలువడే CO2 ఉద్గారాలు కాంక్రీట్ మిశ్రమంలో ఉపయోగించే సిమెంట్ కంటెంట్‌కు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి.
కాల్షియం కార్బోనేట్ ఉష్ణ ప్రక్రియకు గురై సున్నం మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు, సిమెంట్ ఉత్పత్తి హరితగృహ వాయు ఉద్గారాలకు దారితీస్తుంది. సిమెంట్ ఉత్పత్తి సమయంలో శక్తి వినియోగం, ముఖ్యంగా శిలాజ ఇంధనాలను మండించినప్పుడు, కూడా ఈ సమస్యకు దోహదపడుతుంది.
కాంక్రీటు ప్రతి యూనిట్ ద్రవ్యరాశికి చాలా తక్కువ మూర్తీభవించిన శక్తిని కలిగి ఉండటం అనేది కాంక్రీట్ జీవిత చక్రంలో ఒక అంశం, ఇది శ్రద్ధకు అర్హమైనది. స్థానిక వనరులలో నీరు, పోజోలాన్లు మరియు కంకర వంటి కాంక్రీట్ ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించే భాగాల లభ్యత మరియు తరచుగా అందుబాటులో ఉండటం దీనికి కారణం.
దీని ప్రకారం, సిమెంట్ తయారీ కాంక్రీట్‌లో 70% ఎంబోడీడ్ శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది, అయితే రవాణా 7% మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది.
1.69 GJ/టన్ను యొక్క మొత్తం మూర్తీభవించిన శక్తితో, చెక్కతో పాటుగా, ఇతర నిర్మాణ సామగ్రిలో మెజారిటీ కంటే కాంక్రీటు యూనిట్ ద్రవ్యరాశికి తక్కువ మూర్తీభవించిన శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. కాంక్రీట్ నిర్మాణాల యొక్క అపారమైన ద్రవ్యరాశి కారణంగా, ఈ పోలిక ఎల్లప్పుడూ నిర్ణయం తీసుకోవడానికి వెంటనే వర్తించదు.
ఈ అంచనా 20% కంటే ఎక్కువ ఫ్లై యాష్ లేని కాంక్రీట్ మిక్స్ నిష్పత్తులపై ఆధారపడి ఉంటుందని గుర్తుంచుకోవడం ముఖ్యం. అంచనాల ప్రకారం, ఒక శాతం సిమెంట్‌ను ఫ్లై యాష్‌తో భర్తీ చేయడం వల్ల శక్తి వినియోగంలో 0.7% తగ్గుదల ఏర్పడుతుంది. కొన్ని ప్రతిపాదిత మిక్స్‌లు 80% ఫ్లై యాష్‌ను కలిగి ఉన్నందున ఇది గణనీయమైన శక్తి పొదుపుకు దారి తీస్తుంది.
2022 నాటి బోస్టన్ కన్సల్టింగ్ గ్రూప్ నివేదిక ప్రకారం , విద్యుత్ మరియు విమానయాన రంగాలలో పెట్టుబడులతో పోలిస్తే , మరింత పర్యావరణ అనుకూలమైన సిమెంట్‌ను తయారు చేయడంలో చేసే పెట్టుబడుల వల్ల గ్రీన్హౌస్ వాయువుల ఆదా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
2. ఉపరితల ప్రవాహం
వరదలు మరియు తీవ్రమైన నేల కోత ఉపరితల ప్రవాహం వలన సంభవించవచ్చు, ఇది నాన్-పోరస్ కాంక్రీటు వంటి అగమ్య ఉపరితలాల నుండి నీరు ప్రవహించినప్పుడు సంభవిస్తుంది. గ్యాసోలిన్, మోటార్ ఆయిల్, భారీ లోహాలు, వ్యర్థాలు మరియు ఇతర కాలుష్య కారకాలు తరచుగా కాలిబాటలు, రోడ్లు మరియు పార్కింగ్ స్థలాల నుండి పట్టణ ప్రవాహాలలో ముగుస్తాయి.
క్షీణత లేకుండా, ఒక సాధారణ మెట్రోపాలిటన్ ప్రాంతం యొక్క అభేద్యమైన కవచం భూగర్భజలాల పెర్కోలేషన్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు అదే పరిమాణంలో ఉన్న సాధారణ అటవీప్రాంతం కంటే ఐదు రెట్లు ఎక్కువ ప్రవహిస్తుంది.
అనేక ఇటీవలి సుగమం చేసే ప్రాజెక్ట్‌లు పెర్వియస్ కాంక్రీటును ఉపయోగించడం ప్రారంభించాయి, ఇది కొంత స్థాయి స్వయంచాలక మురికినీటి నిర్వహణను అందిస్తుంది, చొరబడని కాంక్రీటు యొక్క హానికరమైన పరిణామాలను సమతుల్యం చేసే ప్రయత్నంలో.
కాంక్రీటును పారగమ్య కాంక్రీటును ఉత్పత్తి చేయడానికి జాగ్రత్తగా లెక్కించిన మొత్తం నిష్పత్తులతో జాగ్రత్తగా వేయబడుతుంది, ఇది ఉపరితల ప్రవాహాన్ని భూగర్భ జలాల్లోకి ప్రవేశించడానికి మరియు తిరిగి రావడానికి అనుమతిస్తుంది.
వరదలు మరియు భూగర్భ జలాల పునరుద్ధరణ రెండూ దీని ద్వారా సులభతరం చేయబడతాయి. పెర్వియస్ కాంక్రీటు మరియు ఇతర వివిక్త ఉపరితల ప్రాంతాలు తగిన విధంగా నిర్మించబడి మరియు పూత పూయబడి ఉంటే నూనెలు మరియు ఇతర రసాయనాలు వంటి కొన్ని ప్రమాదకరమైన కాలుష్య కారకాలను అడ్డుకోవడం ద్వారా ఆటోమేటిక్ వాటర్ ఫిల్టర్‌గా పని చేస్తాయి.
దురదృష్టవశాత్తు, విస్తృత స్థాయిలో పెర్వియస్ కాంక్రీటును ఉపయోగించడంలో ఇప్పటికీ లోపాలు ఉన్నాయి. సాంప్రదాయిక కాంక్రీటుతో పోలిస్తే దీని తక్కువ బలం తక్కువ-లోడ్ ప్రాంతాలకు వినియోగాన్ని పరిమితం చేస్తుంది మరియు ఫ్రీజ్-కరిగించే నష్టం మరియు సిల్ట్ బిల్డప్‌కు గ్రహణశీలతను తగ్గించడానికి దీన్ని జాగ్రత్తగా ఇన్‌స్టాల్ చేయాలి.
3. అర్బన్ హీట్
పట్టణ ఉష్ణ ద్వీప ప్రభావం అని పిలవబడేది ప్రధానంగా కాంక్రీట్ మరియు తారు వల్ల కలుగుతుంది. 2060 నాటికి ప్రపంచవ్యాప్తంగా 230 బిలియన్ చదరపు మీటర్ల (2.5 ట్రిలియన్ చదరపు అడుగుల) భవనాలు అదనంగా నిర్మించబడతాయని అంచనా, ఇది ప్రస్తుతం ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న భవనాల విస్తీర్ణానికి సమానం.
యునైటెడ్ నేషన్స్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎకనామిక్ అండ్ సోషల్ అఫైర్స్ ప్రకారం, 68 నాటికి ప్రపంచ జనాభాలో 2050% మంది పట్టణ ప్రాంతాల్లో నివసిస్తారని అంచనా వేయబడింది. వారు ఉపయోగించే అదనపు శక్తి మరియు అవి ఉత్పత్తి చేసే వాయు కాలుష్యం ఫలితంగా, సుగమం చేసిన ఉపరితలాలు తీవ్రమైన ముప్పును కలిగిస్తాయి. .
ఒక ప్రాంతంలో ఇంధన పొదుపు కోసం చాలా అవకాశాలు ఉన్నాయి. ఉష్ణోగ్రతలు పడిపోవడం, శక్తిని ఆదా చేయడం వల్ల ఎయిర్ కండిషనింగ్ కోసం డిమాండ్ ఆదర్శంగా తగ్గుతుంది.
ఏదేమైనప్పటికీ, ప్రతిబింబించే కాలిబాటలు చుట్టుపక్కల నిర్మాణాలను ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయనే అధ్యయనాలు భవనాలపై ప్రతిబింబించే గాజు లేకపోవడం, పేవ్‌మెంట్ నుండి ప్రతిబింబించే సౌర వికిరణం భవనం ఉష్ణోగ్రతలను పెంచుతుందని సూచించింది, ఇది ఎయిర్ కండిషనింగ్ అవసరాన్ని పెంచుతుంది.
అంతేకాకుండా, నగరాలను కవర్ చేసే పేవ్‌మెంట్‌ల నుండి ఉష్ణ బదిలీ ద్వారా స్థానిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు గాలి నాణ్యత ప్రభావితమవుతాయి. అధిక-ఆల్బెడో పేవ్‌మెంట్‌ల వంటి తక్కువ సౌరశక్తిని గ్రహించే పదార్థాలను ఉపయోగించడం వల్ల పట్టణ వాతావరణంలోకి వేడి ప్రవాహాన్ని పరిమితం చేయవచ్చు మరియు UHIEని నియంత్రించవచ్చు. వేడి ఉపరితలాలు ఉష్ణప్రసరణ ద్వారా నగర గాలిని వేడి చేస్తాయి.
ఇప్పుడు వాడుకలో ఉన్న కాలిబాట పదార్థాలతో తయారు చేయబడిన ఉపరితలాల కోసం, ఆల్బెడోస్ 0.05 నుండి దాదాపు 0.35 వరకు ఉంటాయి. అధిక ప్రారంభ ఆల్బెడో ఉన్న పేవ్‌మెంట్ మెటీరియల్‌లు సాధారణ జీవిత సేవలో ప్రతిబింబాన్ని కోల్పోతాయి, అయితే తక్కువ ప్రారంభ ఆల్బెడో ఉన్నవారు ప్రతిబింబాన్ని పొందవచ్చు.
థర్మల్ కంఫర్ట్ ఎఫెక్ట్ మరియు పాదచారుల ఆరోగ్యం మరియు భద్రతకు హాని కలిగించని అదనపు ఉపశమన చర్యల అవసరం, ముఖ్యంగా వేడి తరంగాల సమయంలో, పరిగణనలోకి తీసుకోవలసిన అదనపు అంశాలు. "మెడిటరేనియన్ అవుట్‌డోర్ కంఫర్ట్ ఇండెక్స్" (MOCI) అయితే లెక్కించబడుతుంది
ప్రజలు వాతావరణం మరియు ఉష్ణ సౌకర్యవంతమైన పరిస్థితులకు గురవుతారు, కాబట్టి తీర్పులు ఇచ్చేటప్పుడు మొత్తం పట్టణ డిజైన్‌లను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. వృక్షసంపద, పరావర్తన పదార్థాలు మొదలైన ఇతర సాంకేతికతలు మరియు సాంకేతికతలతో సరిగ్గా కలిపినప్పుడు, పట్టణ సెట్టింగ్‌లలో అధిక ఆల్బెడో పదార్థాల వినియోగం ప్రయోజనకరమైన ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుంది.
4. కాంక్రీట్ దుమ్ము
భూకంపాలు మరియు ఇతర ప్రకృతి వైపరీత్యాల సమయంలో, అలాగే భవనం విధ్వంసం సమయంలో, చాలా కాంక్రీట్ దుమ్ము తరచుగా వాతావరణంలోకి విడుదలవుతుంది. గ్రేట్ హన్షిన్ భూకంపం తరువాత, తీవ్రమైన వాయు కాలుష్యానికి ప్రధాన కారణం కాంక్రీట్ ధూళి అని నిర్ధారించబడింది.
5. రేడియోధార్మిక మరియు విషపూరిత కాలుష్యం
కాంక్రీటులో కొన్ని సమ్మేళనాలను చేర్చడం వల్ల ఆరోగ్య సమస్యలు తలెత్తవచ్చు, వీటిలో కావలసిన మరియు అవాంఛనీయమైన సంకలనాలు ఉన్నాయి. ఉపయోగించిన ముడి పదార్థాల మూలాన్ని బట్టి, కాంక్రీట్ నిర్మాణాలలో సహజంగా సంభవించే రేడియోధార్మిక మూలకాల యొక్క వివిధ సాంద్రతలు (K, U, Th, మరియు Rn) కనుగొనవచ్చు.
ఉదాహరణకు, కొన్ని రాళ్ళు సహజంగా రాడాన్‌ను విడుదల చేస్తాయి మరియు పాత గనుల నుండి వచ్చే వ్యర్థాలలో చాలా యురేనియం ఉంటుంది. అణు ప్రమాదం నుండి కలుషితం కావడం వల్ల అనుకోకుండా విష సమ్మేళనాలను ఉపయోగించడం మరొక అవకాశం. కూల్చివేతకు లేదా పగుళ్లకు ముందు కాంక్రీటులో చేర్చబడిన వాటిపై ఆధారపడి, శిధిలాల నుండి దుమ్ము లేదా పగిలిన కాంక్రీటు పెద్ద ఆరోగ్య ప్రమాదాలను కలిగిస్తుంది.
అయినప్పటికీ, ఇది ప్రమాదకరం కాదు మరియు కాంక్రీటులో విష పదార్థాలను పొందుపరచడానికి కూడా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో, హైడ్రేషన్ ప్రక్రియలో సిమెంట్‌కు లోహాలతో సహా కొన్ని సమ్మేళనాలను జోడించడం వలన వాటిని సురక్షితమైన స్థితిలో స్థిరీకరిస్తుంది మరియు పర్యావరణంలోకి విడుదల చేయడాన్ని నిరోధిస్తుంది.
6. నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ (NOx)
నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ (NOx) భూమి-స్థాయి ఓజోన్, ఆమ్ల వర్షం, గ్లోబల్ వార్మింగ్, క్షీణిస్తున్న నీటి నాణ్యత మరియు దృష్టి లోపంతో సహా మానవ ఆరోగ్యం మరియు పర్యావరణంపై అనేక ప్రతికూల ప్రభావాలను కలిగి ఉంది. పిల్లలు మరియు ఉబ్బసం వంటి ఊపిరితిత్తుల సమస్యలతో బాధపడుతున్న వ్యక్తులు ప్రభావిత సమూహాలలో ఉన్నారు మరియు ఈ పరిస్థితులకు గురికావడం వల్ల బయట పనిచేసే లేదా వ్యాయామం చేసే వ్యక్తులలో ఊపిరితిత్తుల కణజాలానికి హాని కలుగుతుంది.
7. సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ (SO2)
అధిక స్థాయి సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ (SO2) శ్వాసను దెబ్బతీస్తుంది మరియు ఇప్పటికే ఉన్న శ్వాసకోశ మరియు హృదయనాళ పరిస్థితులను మరింత తీవ్రతరం చేస్తుంది. ఉబ్బసం, బ్రోన్కైటిస్ లేదా ఎంఫిసెమా ఉన్నవారు, పిల్లలు మరియు వృద్ధులు సున్నితమైన జనాభాలో ఉన్నారు. ఆమ్ల వర్షం లేదా ఆమ్ల నిక్షేపణకు ప్రధాన కారణం SO2.
8. కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO)
శరీరంలోని అవయవాలకు, కణజాలాలకు చేరే ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని తగ్గించడం ద్వారా, కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO) ఒకరి ఆరోగ్యంపై హానికరమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. ఇది హృదయనాళ మరియు నాడీ వ్యవస్థలపై కూడా ప్రతికూల ప్రభావాలను కలిగిస్తుంది. శ్వాసకోశ సమస్యలకు దారితీసే పొగమంచు లేదా భూస్థాయి ఓజోన్, పాక్షికంగా CO వల్లనే ఏర్పడుతుంది.
9. ఇంధనాలు మరియు ముడి పదార్థాలు
ఇన్‌పుట్‌లు మరియు ప్రక్రియపై ఆధారపడి, ఒక సిమెంట్ మిల్లు ఒక టన్ను క్లింకర్‌ను తయారు చేయడానికి 3-6GJ ఇంధనాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ రోజు మెజారిటీ సిమెంట్ బట్టీలు ఉపయోగించే ప్రాథమిక ఇంధనాలు బొగ్గు, పెట్రోలియం కోక్ మరియు కొంతవరకు సహజ వాయువు మరియు ఇంధన చమురు.
అవి కఠినమైన ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉంటే, కొన్ని వ్యర్థాలు మరియు ఉపఉత్పత్తులను తిరిగి పొందగలిగే కెలోరిఫిక్ విలువ కలిగిన బొగ్గు వంటి కొన్ని సాంప్రదాయ శిలాజ ఇంధనాలను భర్తీ చేయడానికి సిమెంట్ బట్టీలలో ఇంధనాలుగా ఉపయోగించవచ్చు.
మట్టి, పొట్టు మరియు సున్నపురాయి వంటి ముడి పదార్థాల ప్రదేశాలలో, కాల్షియం, సిలికా, అల్యూమినా మరియు ఇనుము వంటి ప్రయోజనకరమైన ఖనిజాలను కలిగి ఉన్న కొన్ని వ్యర్థాలు మరియు ఉప ఉత్పత్తులను బట్టీలో ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించవచ్చు.
ప్రత్యామ్నాయ ఇంధనాలు మరియు ముడి పదార్థాల మధ్య రేఖ ఎల్లప్పుడూ స్పష్టంగా ఉండదు, ఎందుకంటే కొన్ని పదార్థాలు విలువైన ఖనిజ పదార్ధాలు మరియు తిరిగి పొందగల క్యాలరీ విలువ రెండింటినీ కలిగి ఉంటాయి.
ఉదాహరణకు, మురుగునీటి బురద బూడిద-కలిగిన ఖనిజాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి కాల్చివేస్తుంది, ఇవి తక్కువ క్యాలరిఫిక్ విలువను కలిగి ఉన్నప్పటికీ క్లింకర్ మ్యాట్రిక్స్‌లో ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి.
సిమెంట్ ఉత్పత్తి యొక్క పర్యావరణ ప్రభావాలు - తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
సిమెంట్ పరిశ్రమల వల్ల ఎలాంటి కాలుష్యం వస్తుంది?
సిమెంట్ ఉత్పత్తి ద్వారా ఎంత CO2 ఉత్పత్తి అవుతుంది?
సిమెంట్ ఉత్పత్తి వాతావరణ మార్పులకు ఎలా కారణమవుతుంది?
కాంక్రీటు పర్యావరణ ప్రభావాలు ఏమిటి?
ముగింపు
ఈ ఆర్టికల్‌లో మనం చూసిన దాని నుండి, సమాజాన్ని అభివృద్ధి చేయడంలో సిమెంట్ ఉత్పత్తి అవసరమైన అంశం అయినప్పటికీ, అవి మన పర్యావరణానికి హానికరం అని మాకు తెలుసు. భవనం నిర్మాణానికి సిమెంట్ నుండి ఇతర స్థిరమైన మరియు పర్యావరణ అనుకూల ప్రత్యామ్నాయాలకు ఇది పెద్ద పురోగతిని కోరుతుంది.