مصاحبه دکتر سجاد میرزامحمدی با هفته‌نامه تجارت فردا/ چالش آینده صنعت ساختوساز با محوریت سیمان
لطفاً خودتان را معرفی کرده، درباره تخصص و حوزه فعالیت‌های خود توضیح دهید.
بنده دکتر سجاد میرزامحمدی، دارای مدرک دکتری تخصصی در مهندسی سازه، با تمرکز بر سیمان و بتن هستم. مطالعات و پژوهش‌های من در طول دوره‌های کارشناسی‌ارشد و دکتری عمدتاً بر روی خواص مهندسی، پایداری و بهینه‌سازی تولید و استفاده از سیمان/بتن متمرکز شده بود. این تخصص‌ها منجر به انتشار مقالات متعدد علمی و تالیف چندین کتاب مرجع در این حوزه شده است. در حال حاضر، بنیان‌گذار و مدیرعامل شرکت سازه فن آور پایدار آرات هستم که تحت نظارت پارک علم و فناوری دانشگاه تربیت مدرس فعالیت دارد. شرکت ما بر تولید محصولات فناورانه، ارائه راهکارهای نوآورانه، تحقیقات علمی و آموزش (تحقيق و توسعه) در صنعت ساختوساز متمرکز است.
دلیل اهمیت سیمان و بتن در صنعت ساختوساز چیست؟
سیمان و بتن از مصالح کلیدی و استراتژیک صنعت ساختوساز محسوب می‌شوند؛ چرا که هر دو ماده از نظر خواص مکانیکی و شیمیایی مزایای انکارناپذیری دارند. بتن به دلیل مقاومت فشاری بالا، دوام در برابر شرایط جوی، هزینه پایین‌تر نسبت به جایگزین‌ها و قابلیت ایجاد سازه‌های پیچیده از محبوب‌ترین مصالح ساختمانی است. از سوی دیگر، سیمان بهعنوان یکی از اجزاء پایه‌ای بتن، نقشی کلیدی در چسباندن اجزاء مختلف بتن ایفا می‌کند. امروزه بتن مسلح موجب ایجاد ساختارهایی با مقاومت بالا و اقتصادی شده که در پروژه‌های زیرساختی و عمرانی نقش غیر قابل جایگزینی دارند.
چه چالش‌هایی در ارتباط با استفاده از سیمان و بتن وجود دارد؟
استفاده گسترده از سیمان و بتن، علی‌رغم مزایای متعدد، چالش‌های جهانی زیادی به همراه دارد. اولین چالش، اثر زیست‌محیطی سیمان بوده که منجر به انتشار حدود ۵ تا ۸ درصد از کل کربن‌دی‌اکسید تولید شده توسط صنایع انسانی میشود. فرآیند تولید سیمان شامل آزادسازی کربن‌دی‌اکسید از سنگ آهک و همچنین مصرف گسترده سوخت‌های فسیلی است. دومین چالش، کمبود دوام برخی از سازه‌های بتن در محیط‌های مهاجم همچون نواحی دریایی و مناطق با چرخه‌های شدید انجماد و ذوب است که باعث نیاز به ترمیم مکرر آن‌ها میشود. همچنین، استفاده نادرست از بتن یا طراحی ناکارآمد سازه‌های بتنی می‌تواند منجر به تخریب زودهنگام سازه گردد.
سیمان چه تأثیری بر تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی دارد؟
صنعت سیمان یکی از منابع اصلی انتشار گازهای گلخانه‌ای است. فرآیند تولید سیمان مستقیماً حدود ۵ درصد از انتشار کل گاز کربن‌دی‌اکسید (CO2) جهان را به خود اختصاص می‌دهد. این انتشار ناشی از دو منبع اصلی است: (۱) فرآیند تجزیه سنگ آهک که منجر به آزاد شدن CO2 میشود و (۲) سوختن مقادیر قابل‌توجه سوخت‌های فسیلی برای ایجاد دمای بالا در کوره‌های تولید سیمان. در کشورهای توسعه‌یافته و درحال‌توسعه، تولید سیمان سهم زیادی از انرژی صنعتی و انتشار کربن را به خود اختصاص داده است. این امر نگرانی‌های جدی جهانی در خصوص پایداری این صنعت به همراه داشته است.
با توجه به خطرات مرتبط با گرمایش جهانی، تولید CO2 ناشی از صنعت سیمان در آینده چگونه پیش‌بینی میشود؟
طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، اگر اقدامات جدی جهت کاهش CO2 انجام نشود، میزان انتشار این گاز از کارخانه‌های تولید سیمان تا سال 2050 میلادی ممکن است به 2/34 میلیارد تن برسد. با این حال، در نقشه راه IEA، استراتژی‌هایی تعریف شده‌اند که در صورت اجرای دقیق آن‌ها، انتشار این گاز می‌تواند تا 1/55 میلیارد تن کاهش یابد.
چه راهکارهایی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی تولید سیمان پیشنهاد می‌کنید؟
کاهش اثرات زیست‌محیطی در صنعت سیمان نیازمند یک رویکرد چندجانبه است. برخی از مهم‌ترین راهکارها عبارت‌اند از:
- کاهش استفاده از کلینکر در سیمان: کاهش استفاده از کلینکر و جایگزینی آن با مواد پوزولانی طبیعی یا صنعتی (مانند خاکستر بادی، سرباره کوره‌های آهن، متاکائولن) می‌تواند میزان انتشار CO2 را کاهش دهد.
- استفاده از سوخت‌های جایگزین: جایگزینی سوخت‌های فسیلی در کورههاي توليد سيمان با منابع انرژی پاک نظیر انرژی خورشیدی یا زیست سوخت‌ها.
- به‌کارگیری فناوری‌های جدید مانند CCUS: فناوری ذخیره و استفاده از دی‌اکسیدکربن (CCUS) می‌تواند کربن تولیدشده در فرآیندهای صنعتی را جذب و ذخیره کند.
- افزایش بهره‌وری انرژی در چرخه تولید سیمان: استفاده از روش‌های پیشرفته، نظیر استفاده از فناوری‌های نوظهور مانند کوره‌های با مصرف انرژی پایین، می‌تواند راندمان تولید را بهبود بخشد و دی‌اکسیدکربن کمتری تولید کند.
بتن با دوام بالا و سازگار با محیط‌زیست چیست و چگونه می‌تواند در پروژه‌های ساختمانی کاربرد داشته باشد؟
بتن‌های بادوام و سازگار با محیط‌زیست، نسل جدیدی از مواد ساختمانی محسوب می‌شوند که با تمرکز بر کاهش اثرات زیست‌محیطی و افزایش طول عمر طراحی شده‌اند. این بتن‌ها اغلب حاوی مواد بازیافتی یا پوزولانی به‌جای کلینکر هستند و فرمولاسیون آن‌ها به‌گونه‌ای است که در برابر شرایط آب‌وهوایی مهاجم، دوام بیشتری دارند. کاربرد این نوع بتن‌ها در پروژه‌های ساختمانی می‌تواند موجب کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات در طول عمر سازه، افزایش بازدهی اقتصادی و کاهش اثرات زیست‌محیطی گردد.
با توجه به اهمیت تحقیق و توسعه (R&D)، این بخش چه نقشی در بهبود صنعت سیمان و بتن دارد؟
تحقیق و توسعه یکی از ارکان جدی برای پیشرفت پایدار در صنعت سیمان و بتن است. این بخش می‌تواند با آزمون و خطای ترکیبات جدید، بهبود فرآیندهای تولید و طراحی بتن با خواص پیشرفته، به چالش‌های زیست‌محیطی و مهندسی پاسخ دهد. در شرکت سازه فن آور پایدار آرات، ما با انجام پروژه‌های تحقیقاتی نظیر تولید بتن‌های نوین/سازگار با محیط‌زیست، استفاده از مواد ضایعاتی صنعتی، افزایش دوام و مقاومت مصالح ساختمانی، به دنبال ارائه راه‌حل‌های علمی برای مشکلات این حوزه هستیم.
آیا رشد تقاضای سیمان جهانی بر کاهش اثرات زیست‌محیطی تأثیر منفی خواهد داشت؟
افزایش تقاضای جهانی برای سیمان مسلماً فشار بیشتری بر محیط‌زیست وارد می‌کند. پیش‌بینی میشود اگر تولید سیمان بدون تغییر روش‌های تولید فعلی ادامه پیدا کند، انتشار جهانی CO2 به‌شدت افزایش یابد. اما با توسعه فناوری‌های نوین نظیر استفاده از بتن‌های با مواد جایگزین کلينکر و پیاده‌سازی راهکارهایی چون CCUS، می‌توان اثرات مخرب ناشی از این افزایش تقاضا را مدیریت کرد.
چه تفاوتی میان سیمان سنتی و سیمان‌های دوستدار محیط‌زیست وجود دارد؟
سیمان‌های سنتی عمدتاً بر پایه کلینکر تولید می‌شوند که فرآیند تولید آن با تولید حجم زیادی از کربن‌دی‌اکسید همراه است. اما سیمان‌های دوستدار محیط‌زیست مانند سیمان‌های پوزولانی یا ژئوپلیمری، از مواد جایگزین کلينکر نظیر خاکستر بادی، خاک رس کلسینه شده یا سرباره استفاده می‌کنند که موجب کاهش میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای میشود. ضمن اینکه این سیمان‌ها خواصی همچون مقاومت شیمیایی و دوام بیشتر را نیز دارا هستند.
نسبت ایران در تولید جهانی گاز کربن‌دی‌اکسید ناشی از صنعت سیمان چگونه است؟
ایران از تولیدکنندگان عمده گاز کربن‌دی‌اکسید ناشی از صنعت سیمان در جهان محسوب میشود و در سال‌های اخیر به جایگاه هفتم در تولید گاز کربن‌دی‌اکسید ناشی از صنعت سیمان رسیده است. با این وجود، مصرف بالای انرژی در صنعت سیمان ایران و میزان بالای آلایندگی، نیاز به بهره‌گیری از فناوری‌های نوین در این صنعت را به‌شدت ضروری کرده است.
آیا بتن می‌تواند در کاهش آلودگی‌های محیط‌زیستی موثر باشد؟
بله، تولید بتن با فرمولاسیون خاص می‌تواند شامل مواد ضایعاتی صنعتی (مانند خاکستر بادی) و مواد طبیعی جایگزین کلينکر باشد که به کاهش مصرف انرژی و آلایندگی کمک می‌کند. همچنین بتن‌های خودترمیم‌شونده یا بتن‌های جذب‌کننده CO2 از دیگر معرفی‌های اخیر برای کاهش ردپای زیست‌محیطی بتن هستند.
چه نوآوری‌هایی در زمینه بتن در شرکت شما انجام شده است؟
در شرکت ما، پروژه‌های متعددی در زمینه تولید بتن‌های بادوام، سازگار با محیط‌زیست و با مقاومت بالا در حال اجرا است. یکی از این پروژه‌ها، تولید بتن‌های LC3 که بهعنوان بتن سبز شناخته میشود.
استفاده از فناوری‌های دیجیتال در صنعت سیمان و بتن تا چه حد می‌تواند موثر باشد؟
فناوری‌های دیجیتال، نظیر هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء، می‌توانند در بهینه‌سازی فرآیند تولید، کاهش مصرف انرژی و ارتقای کیفیت مواد تأثیر بسزایی داشته باشند. نظارت بر فرآیندهای تولید با استفاده از این فناوری‌ها، امکان کنترل دقیق‌تر و کاهش هدررفت منابع را فراهم می‌کند.
آینده صنعت سیمان و بتن را چگونه پیش‌بینی می‌کنید؟
صنعت سیمان و بتن در حال حرکت به‌‌سوی تغییرات اساسی است. افزایش تمرکز بر کاهش اثرات زیست‌محیطی، استفاده از مواد جایگزین کلينکر و تکنیک‌های تولید پایدار، مهم‌ترین شاخصه‌های آینده این صنعت خواهد بود. در کنار آن، توسعه سازه‌های پایدار با استفاده از فناوری‌های نوین نقش بسزایی در آینده خواهد داشت.
با توجه به شرایط ایران، کدام راهکار برای کاهش گاز کربن‌دی‌اکسید ناشی از صنعت سیمان مناسب‌تر است؟
باتوجه‌به شرایط موجود در ایران، جایگزینی کلینکر بهعنوان مناسب‌ترین گزینه جهت کاهش گاز کربن‌دی‌اکسید ناشی از صنعت سیمان مطرح میشود. استفاده از مواد پوزولانی مانند خاکستر بادی، سرباره کوره‌های آهن، رسهای کلسینه شده (متاکائولن) و سایر مواد بازیافتی می‌تواند به طور موثری میزان کلینکر مورد نیاز در تولید سیمان را کاهش داده و در نتیجه، انتشار گازهای گلخانه‌ای را به حداقل برساند. این روش علاوه بر کاهش آلودگی، می‌تواند به بهبود کیفیت و دوام بتن نیز کمک کند. همچنین، اجرای استانداردهای زیست‌محیطی و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های پاک می‌تواند به تقویت رقابت‌پذیری صنعت سیمان ایران در بازارهای جهانی منجر شود.
چگونه می‌توان اطلاعات بیشتری درباره خدمات و دستاوردهای شما به دست آورد؟
علاقه‌مندان می‌توانند با مراجعه به وب‌سایت شرکت www.sazefanavar.com اطلاعات بیشتری درباره محصولات فناورانه، پروژه‌های تحقیقاتی و خدمات ما کسب کنند. همچنین این وب‌سایت حاوی مقالات و مطالب آموزشی به‌روز در زمینه سیمان، بتن و فناوری‌های ساختوساز است.
