Учёные предложили уменьшать углеродный след алюминиевого производства с помощью отходов горно-металлургической отрасли
6 апреля 2026 г. | наука
Учёные Института цветных металлов Сибирского федерального университета выяснили, что некоторые виды отходов горно-металлургического производства могут успешно поглощать и накапливать углекислый газ (CO₂) напрямую из атмосферы, поскольку содержат минералы, способные к карбонизации. В частности, такой «ловушкой», удерживающей значительные объёмы углерода, могут стать белитовые шламы Ачинского глиноземного комбината (Красноярский край).
Исследователи узнали, как меняется минеральный состав шлама в зависимости от времени его хранения на шламовом поле. Изучив отходы, хранящиеся от 0 до 50 лет, учёные зафиксировали, что содержание силикатов кальция устойчиво снижается у лежалых шламов в сравнении со свежими. А вот содержание карбонатов, наоборот, возрастает. Карбонизация — это химический процесс, при котором углекислый газ (CO₂) из атмосферы проникает в поры какого-либо материала и взаимодействует с его компонентами.
«Мы определили факторы, влияющие на скорость карбонизации шламов, в условиях действующего шламохранилища. Электронно-микроскопическое изучение показало пористую структуру силикатных частиц шлама, также стало понятно, как они замещаются кальцитом», — рассказал соавтор исследования, молодой учёный Института цветных металлов СФУ Лоран-Тьебо Кулему.
Исследователи оценили потенциал хранилища Ачинского глиноземного комбината, чтобы узнать количество депонированного углекислого газа за счёт карбонизации силикатных шламов, химически неустойчивых в атмосферных условиях.
По результатам проведённого анализа эксперты выяснили, что максимальным потенциалом поглощения в белитовых шламах обладает минерал ларнит. Также был рассчитан предельный объём поглощенного СО2, если ларнит прореагирует с атмосферным воздухом полностью. Выяснилось, что при содержании ларнита 32,6% одна тонна шлама будет поглощать 83,3 кг CO₂. Общий потенциал поглощенного газа составит 262 кг на 1 тонну, что является очень значительным для «зелёной» экономики и снижения углеродной эмиссии (выделения CO₂) на крупных металлургических производствах.
«Кроме ларнита хорошим потенциалом обладают другие силикаты кальция — волластонит, мервинит. Они в разной степени могут поглощать углерод из атмосферы. Больше всего влияют на скорость карбонизации шламов на действующем шламохранилище повышенная влажность на поверхности и относительно высокая температура (60-80°С) оборотной воды, использующейся в технологических процессах для охлаждения. Мы полагаем, что белитовые шламы Ачинского глинозёмного комбината, помимо разнообразных направлений использования в народном хозяйстве, необходимо рассматривать как потенциально пригодное для прямого поглощения углекислого газа из атмосферы средство», — сообщил руководитель исследования, заведующий кафедрой геологии, месторождений и методики разведки, профессор базовой кафедры технологии золотосодержащих руд СФУ Владимир Макаров.