Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWMCILANTRO verfolgt einen innovativen Ansatz zur Zementproduktion, der die CO₂-Emissionen drastisch reduziert. Dabei werden energieintensive Hochtemperaturprozesse durch mechanochemische Aktivierung mit Wasserstoff ersetzt. So wird eine CO₂-negative Zementproduktion möglich, die zugleich wertvolle Nebenprodukte für die chemische Industrie erzeugt.
Kohlenstoffnegativer Zement: eine tribologische Lösung für die Dekarbonisierung, Silikation und Kohlenstoffbindung von Kalkstein
Laufendes Forschungsprojekt
Projektbeschreibung
Die Zementindustrie ist ein entscheidender Faktor für die globale Infrastruktur, trägt jedoch auch erheblich zum Klimawandel bei, da sie rund 8 % der industriebedingten CO₂-Emissionen verursacht. Um Klimaneutralität zu erreichen, ist eine grundlegende Veränderung der Zementproduktion unabdingbar.
CILANTRO stellt sich dieser Herausforderung: Das Projekt zielt darauf ab, eine neue Zementproduktionstechnologie zu entwickeln, die über eine CO₂-Reduktion hinausgeht und negative CO₂-Emissionen über den Lebenszyklus des Zements ermöglicht. Statt der traditionellen, energieintensiven Hochtemperurprozesse, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, nutzt CILANTRO eine neuartige Methode, die mechanische Zerkleinerung sowie sauberen Wasserstoff einsetzt, um die Entstehung von CO₂ direkt an der Quelle zu verhindern.
Darüber hinaus produziert das CILANTRO-Verfahren wertvolle Gase, die für die Herstellung sauberer synthetischer Brennstoffe oder in der organischen Synthese verwendet werden können, wodurch zusätzlich neue Wertströme aus einem transformierten industriellen Prozess entstehen. CILANTRO bietet somit eine vielversprechende Lösung für die Reduktion von CO₂-Emissionen und die nachhaltige Produktion von Zement.
Zentrale Projektziele sind:
- die Validierung einer innovativen Technologie zur Herstellung verschiedener Calciumsilikatphasen durch tribochemische Verarbeitung von Rohmaterialien ohne CO₂-Entstehung und -Emissionen im Labormaßstab.
- der Entwurf und Bau eines Triboreaktor-Demonstrators, der die Machbarkeit des neuen Prozesses veranschaulicht.
Das CILANTRO-Projekt unterstützt damit direkt die Ziele des europäischen Grünen Deals und leistet einen Beitrag zur Klimaneutralität der EU bis 2050.
Transfer der Projektergebnisse in folgende FuE-Leistungen des Fraunhofer IWM für Unternehmen:
- Simulation und Optimierung von mechanochemischen Prozessen zur Aktivierung von Rohstoffen, speziell in der Zementproduktion.
- Prozessdesign für innovative Anlagen (z.B. Triboreaktoren), die mechanochemische Prozess effizient umsetzen.
Förderhinweis
CILANTRO wird vom Europäischen Innovationsrat (EIC) im Rahmen des Horizon Europe Programms gefördert (Fördervereinbarungsnummer 101223262). / The CILANTRO project is funded by the European Innovation Council (EIC) under the Horizon Europe programme (Grant Agreement No. 101223262).
