सीमेंट निर्माण प्रक्रिया के हर चरण में पर्यावरण पर प्रभाव पड़ता है । इनमें चूना पत्थर की खदानें शामिल हैं, जो दूर-दूर से दिखाई देती हैं और स्थानीय पर्यावरण को स्थायी रूप से बदल सकती हैं; धूल और गैसों के रूप में वायु प्रदूषकों का उत्सर्जन ; मशीनरी के संचालन के दौरान शोर और कंपन; और खदानों में विस्फोट।
सीमेंट उत्पादन के पर्यावरणीय प्रभाव
विश्व के कुल कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का 4 से 8% हिस्सा कंक्रीट से आता है , जिसका पर्यावरण पर जटिल प्रभाव पड़ता है, जो इसके निर्माण, उपयोग और बुनियादी ढांचे और इमारतों पर इसके प्रत्यक्ष प्रभावों से प्रभावित होता है। सीमेंट, जिसका कंक्रीट के पर्यावरणीय और सामाजिक प्रभावों पर काफी प्रभाव डालने के अलावा स्वयं भी प्रभाव होता है, इसका एक महत्वपूर्ण घटक है।
1. कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन और जलवायु परिवर्तन
मानव द्वारा उत्पादित सभी CO2 उत्सर्जन का 5% तक सीमेंट व्यवसाय में होता है, जिसमें से 50% रासायनिक प्रतिक्रियाओं से और 40% ईंधन दहन से आता है, यह जलवायु परिवर्तन का कारण बनने वाले दुनिया के दो सबसे बड़े गैस उत्पादकों में से एक है ।
संरचनात्मक कंक्रीट (लगभग 2% सीमेंट के साथ) के उत्पादन के लिए अनुमानित CO14 उत्पादन 410 किग्रा/एम3 (या 180 ग्राम/सेमी2.3 के घनत्व पर लगभग 3 किग्रा/टन); सीमेंट के स्थान पर 290% फ्लाई ऐश का उपयोग करने पर यह उत्पादन घटकर 3 किग्रा/एम30 हो जाता है।
उत्पादित प्रत्येक टन सीमेंट के लिए, 900 किलोग्राम CO2 वायुमंडल में छोड़ी जाती है, जो औसत कंक्रीट मिश्रण से संबंधित उत्सर्जन का 88% है। कंक्रीट के निर्माण से CO2 उत्सर्जन कंक्रीट मिश्रण में उपयोग की जाने वाली सीमेंट सामग्री के सीधे आनुपातिक है।
कैल्शियम कार्बोनेट के ऊष्मीय विघटन से चूना और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन होता है, जिससे सीमेंट उत्पादन के दौरान ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन होता है। सीमेंट उत्पादन के दौरान ऊर्जा का उपयोग भी इस समस्या को बढ़ाता है, विशेषकर जब जीवाश्म ईंधन जलाए जाते हैं।
तथ्य यह है कि कंक्रीट में प्रति इकाई द्रव्यमान में बहुत कम सन्निहित ऊर्जा होती है, ठोस जीवन चक्र का एक पहलू है जो ध्यान देने योग्य है। यह ज्यादातर स्थानीय संसाधनों में कंक्रीट उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले घटकों, जैसे पानी, पॉज़ोलन और समुच्चय की उपलब्धता और लगातार पहुंच के कारण है।
तदनुसार, सीमेंट निर्माण कंक्रीट में सन्निहित ऊर्जा का 70% उपयोग करता है, जबकि परिवहन केवल 7% का उपयोग करता है।
1.69 GJ/टन की कुल सन्निहित ऊर्जा के साथ, लकड़ी के अलावा अन्य निर्माण सामग्री के बहुमत की तुलना में कंक्रीट में प्रति इकाई द्रव्यमान कम सन्निहित ऊर्जा है। कंक्रीट संरचनाओं के विशाल द्रव्यमान के कारण, यह तुलना हमेशा निर्णय लेने पर तुरंत लागू नहीं होती है।
यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि यह अनुमान कंक्रीट मिश्रण के अनुपात पर आधारित है जिसमें 20% फ्लाई ऐश से अधिक नहीं है। अनुमान के मुताबिक, एक प्रतिशत सीमेंट को फ्लाई ऐश से बदलने से ऊर्जा के उपयोग में 0.7% की कमी आती है। इसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में ऊर्जा की बचत होगी क्योंकि कुछ प्रस्तावित मिश्रणों में 80% फ्लाई ऐश तक होता है।
बोस्टन कंसल्टिंग ग्रुप की 2022 की एक रिपोर्ट के अनुसार , अधिक पर्यावरण के अनुकूल सीमेंट बनाने में किए गए निवेश से बिजली और विमानन में किए गए निवेश की तुलना में ग्रीनहाउस गैसों की अधिक बचत होती है।
2. भूतल अपवाह
बाढ़ और गंभीर मिट्टी का कटाव सतह के अपवाह के परिणामस्वरूप हो सकता है, जो तब होता है जब पानी गैर-झरझरा कंक्रीट जैसी अभेद्य सतहों से बहता है। गैसोलीन, मोटर तेल, भारी धातु, अपशिष्ट और अन्य प्रदूषक अक्सर फुटपाथों, सड़कों और पार्किंग स्थल से शहरी अपवाह में समाप्त हो जाते हैं।
क्षीणन के बिना, एक विशिष्ट महानगरीय क्षेत्र का अभेद्य आवरण भूजल रिसाव को कम करता है और परिणामस्वरूप समान आकार के एक विशिष्ट वुडलैंड के रूप में पांच गुना अधिक अपवाह होता है।
कई हालिया फ़र्श परियोजनाओं ने व्यापक कंक्रीट का उपयोग करना शुरू कर दिया है, जो अभेद्य कंक्रीट के हानिकारक परिणामों का प्रतिकार करने के प्रयास में स्वचालित तूफानी जल प्रबंधन के कुछ स्तर प्रदान करता है।
व्यापक कंक्रीट का उत्पादन करने के लिए सावधानीपूर्वक गणना किए गए समग्र अनुपात के साथ कंक्रीट को सावधानी से रखा जाता है, जो सतह के अपवाह को रिसने और भूजल में लौटने की अनुमति देता है।
इससे बाढ़ और भूजल पुनःपूर्ति दोनों में सुविधा होती है। व्यापक कंक्रीट और अन्य विच्छिन्न रूप से सतह वाले क्षेत्र कुछ खतरनाक प्रदूषकों जैसे तेल और अन्य रसायनों के मार्ग को अवरुद्ध करके एक स्वचालित जल फ़िल्टर के रूप में कार्य कर सकते हैं यदि वे उचित रूप से निर्मित और लेपित हों।
अफसोस की बात है कि व्यापक पैमाने पर व्यापक कंक्रीट का उपयोग करने में अभी भी कमियां हैं। पारंपरिक कंक्रीट की तुलना में इसकी कम ताकत कम लोड वाले क्षेत्रों में उपयोग को प्रतिबंधित करती है, और इसे जमने-पिघलने की क्षति और गाद के निर्माण की संवेदनशीलता को कम करने के लिए सावधानीपूर्वक स्थापित करने की आवश्यकता होती है।
3. अर्बन हीट
शहरी ताप द्वीप प्रभाव के रूप में जाना जाने वाला यह प्रभाव मुख्य रूप से कंक्रीट और डामर के कारण होता है। अनुमान है कि 2060 तक दुनिया में 230 अरब वर्ग मीटर (2.5 ट्रिलियन वर्ग फुट) इमारतें और जुड़ जाएंगी, जो कि मौजूदा वैश्विक भवन भंडार के बराबर क्षेत्रफल है।
संयुक्त राष्ट्र के आर्थिक और सामाजिक मामलों के विभाग के अनुसार, 68 तक दुनिया की आबादी का 2050% शहरी क्षेत्रों में रहने का अनुमान है। वे जो अतिरिक्त ऊर्जा का उपयोग करते हैं और उनके द्वारा उत्पन्न वायु प्रदूषण के परिणामस्वरूप, पक्की सतहें एक गंभीर खतरा पैदा करती हैं। .
एक क्षेत्र में ऊर्जा बचत के लिए बहुत सारे अवसर हैं। तापमान में गिरावट के साथ एयर कंडीशनिंग की मांग आदर्श रूप से कम होनी चाहिए, जिससे ऊर्जा की बचत होगी।
हालांकि, फुटपाथ को प्रतिबिंबित करने वाले आसपास के ढांचे को कैसे प्रभावित करते हैं, इस पर अध्ययन ने संकेत दिया है कि इमारतों पर अनुपस्थित परावर्तक कांच, फुटपाथ से परिलक्षित सौर विकिरण इमारत के तापमान को बढ़ा सकते हैं, जिससे एयर कंडीशनिंग की आवश्यकता बढ़ जाती है।
इसके अलावा, स्थानीय तापमान और हवा की गुणवत्ता फुटपाथ से गर्मी हस्तांतरण से प्रभावित हो सकती है, जो शहरों को कवर करती है। ऐसी सामग्रियों का उपयोग करना जो कम सौर ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, जैसे उच्च-अल्बेडो फुटपाथ, शहरी वातावरण में गर्मी के प्रवाह को प्रतिबंधित कर सकते हैं और यूएचआईई को नियंत्रित कर सकते हैं। संवहन के माध्यम से गर्म सतहें शहर की हवा को गर्म करती हैं।
फुटपाथ सामग्री से बनी सतहों के लिए अब उपयोग में, अल्बेडोस लगभग 0.05 से लेकर लगभग 0.35 तक होता है। उच्च आरंभिक अल्बेडो वाली फुटपाथ सामग्री एक विशिष्ट जीवन सेवा के दौरान परावर्तकता खो देती है, जबकि कम प्रारंभिक अल्बेडो वाले लोग प्रतिबिंब प्राप्त कर सकते हैं।
थर्मल आराम प्रभाव और अतिरिक्त शमन उपायों की आवश्यकता जो पैदल चलने वालों के स्वास्थ्य और सुरक्षा को खतरे में नहीं डालती है, विशेष रूप से गर्मी की लहरों के दौरान, खाते में लेने के लिए अतिरिक्त कारक हैं। "मेडिटेरेनियन आउटडोर कम्फर्ट इंडेक्स" (MOCI) की गणना की जाती है
लोग मौसम और थर्मल आराम की स्थिति के संपर्क में हैं, इसलिए निर्णय लेते समय समग्र शहरी डिजाइनों को अभी भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। जब अन्य तकनीकों और तकनीकों जैसे वनस्पति, चिंतनशील सामग्री आदि के साथ ठीक से जोड़ा जाता है, तो शहरी सेटिंग में उच्च अल्बेडो सामग्री के उपयोग से लाभकारी प्रभाव हो सकते हैं।
4. कंक्रीट की धूल
भूकंप और अन्य प्राकृतिक आपदाओं के दौरान, साथ ही इमारतों के विनाश के दौरान, बहुत सारी ठोस धूल अक्सर वातावरण में छोड़ी जाती है। महान हंसिन भूकंप के बाद, यह निर्धारित किया गया था कि गंभीर वायु प्रदूषण का मुख्य कारण ठोस धूल था।
5. रेडियोधर्मी और विषाक्त प्रदूषण
कंक्रीट में कुछ यौगिकों को शामिल करने से स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैं, जिसमें वांछित और अवांछनीय दोनों प्रकार के योजक शामिल हैं। उपयोग किए गए कच्चे माल के स्रोत के आधार पर, कंक्रीट संरचनाओं में स्वाभाविक रूप से होने वाले रेडियोधर्मी तत्वों (के, यू, थ, और आरएन) के विभिन्न सांद्रता पाए जा सकते हैं।
उदाहरण के लिए, कुछ पत्थर स्वाभाविक रूप से रेडॉन का उत्सर्जन करते हैं, और पुरानी खदानों से निकलने वाले कचरे में बहुत अधिक यूरेनियम होता था। एक परमाणु दुर्घटना से संदूषण के परिणामस्वरूप अनजाने में जहरीले यौगिकों का उपयोग करना एक और संभावना है। विध्वंस या क्रैकिंग से पहले कंक्रीट में क्या शामिल किया गया था, इस पर निर्भर करते हुए, मलबे या खंडित कंक्रीट से धूल प्रमुख स्वास्थ्य जोखिम पैदा कर सकती है।
हालांकि, यह जरूरी जोखिम भरा नहीं है और कंक्रीट में विषाक्त पदार्थों को एम्बेड करने के लिए भी फायदेमंद हो सकता है। कुछ उदाहरणों में, जलयोजन प्रक्रिया के दौरान सीमेंट में धातुओं सहित कुछ यौगिकों को जोड़ने से वे सुरक्षित स्थिति में स्थिर हो जाते हैं और पर्यावरण में उनकी रिहाई को रोकते हैं।
6. नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx)
नाइट्रोजन ऑक्साइड (एनओएक्स) के मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण पर कई नकारात्मक प्रभाव पड़ते हैं, जिनमें जमीनी स्तर के ओजोन, अम्लीय वर्षा, ग्लोबल वार्मिंग, बिगड़ती पानी की गुणवत्ता और दृष्टि हानि शामिल हैं। अस्थमा जैसी फेफड़ों की समस्या वाले बच्चे और व्यक्ति प्रभावित समूहों में से हैं, और इन स्थितियों के संपर्क में आने से उन लोगों में फेफड़े के ऊतकों को नुकसान हो सकता है जो बाहर काम करते हैं या व्यायाम करते हैं।
7. सल्फर डाइऑक्साइड (SO .)2)
सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) का उच्च स्तर श्वास को बाधित कर सकता है और श्वसन और हृदय संबंधी स्थितियों को बढ़ा सकता है जो पहले से मौजूद हैं। संवेदनशील आबादी में दमा, ब्रोंकाइटिस या वातस्फीति से पीड़ित लोग, बच्चे और बुजुर्ग शामिल हैं। अम्ल वर्षा, या अम्लीय जमाव का मुख्य कारण SO2 है।
8. कार्बन मोनोऑक्साइड (CO)
कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) शरीर के अंगों और ऊतकों तक ऑक्सीजन की मात्रा कम करके स्वास्थ्य पर हानिकारक प्रभाव डाल सकती है। यह हृदय प्रणाली और तंत्रिका तंत्र को भी प्रभावित कर सकती है। स्मॉग, या जमीनी स्तर का ओजोन, जो श्वसन संबंधी समस्याओं का कारण बन सकता है, आंशिक रूप से सीओ के कारण ही बनता है।
9. ईंधन और कच्चा माल
इनपुट और प्रक्रिया के आधार पर, एक सीमेंट मिल एक टन क्लिंकर बनाने के लिए 3-6GJ ईंधन का उपयोग करती है। आज अधिकांश सीमेंट भट्टों द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक ईंधन कोयला, पेट्रोलियम कोक और कुछ हद तक प्राकृतिक गैस और ईंधन तेल हैं।
यदि वे कठोर मानदंडों को पूरा करते हैं, तो कुछ अपशिष्ट और उप-उत्पादों को पुनर्प्राप्त करने योग्य कैलोरी मान के साथ सीमेंट भट्टों में ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि कोयले जैसे कुछ पारंपरिक जीवाश्म ईंधन को बदलने के लिए।
मिट्टी, शेल और चूना पत्थर जैसे कच्चे माल के स्थान पर, कैल्शियम, सिलिका, एल्यूमिना और लोहे जैसे लाभकारी खनिजों वाले कुछ अपशिष्ट और उपोत्पाद भट्ठे में कच्चे माल के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं।
वैकल्पिक ईंधन और कच्चे माल के बीच की रेखा हमेशा स्पष्ट नहीं होती है क्योंकि कुछ सामग्रियों में मूल्यवान खनिज सामग्री और पुनर्प्राप्ति योग्य कैलोरी मान दोनों होते हैं।
उदाहरण के लिए, सीवेज कीचड़ राख युक्त खनिजों का उत्पादन करने के लिए जलता है जो कम लेकिन महत्वपूर्ण कैलोरी मान होने के बावजूद क्लिंकर मैट्रिक्स में फायदेमंद होते हैं।
सीमेंट उत्पादन के पर्यावरणीय प्रभाव – अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
सीमेंट उद्योग किस प्रकार का प्रदूषण उत्पन्न करते हैं?
सीमेंट उत्पादन से कितना CO2 का उत्पादन होता है?
सीमेंट उत्पादन जलवायु परिवर्तन का कारण कैसे बनता है?
कंक्रीट के पर्यावरणीय प्रभाव क्या हैं?
निष्कर्ष
इस लेख में हमने जो देखा है, उससे हमें पता चला है कि यद्यपि सीमेंट उत्पादन समाज के विकास को चलाने के लिए एक आवश्यक घटक है, लेकिन वे हमारे पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं। यह सीमेंट से दूर अन्य स्थायी और पर्यावरण के अनुकूल भवन निर्माण के विकल्प के लिए प्रमुख उन्नति की मांग करता है।