Grant: Alliance Grants

À l'échelle mondiale, le ciment est le deuxième secteur industriel émettant le plus de GES après la production d'acier avec 2.7 gigatonnes de gaz à effet de serre (GES) par an. Au Canada, la production de ciment produit annuellement environ 11 Mt éq. CO2. Si ces émissions sont considérables, décarboner la production du ciment Portland est un défi de taille. D'une part, il faut éliminer les combustibles fossiles utilisés pour le chauffage jusqu'à 1450 °C qui permet la décarbonatation du calcaire et la clinkérisation du ciment (~35% des émissions). D'autre part, il faut capter à partir d'un effluent peu concentré le CO2 relâché par la décarbonatation du calcaire, puis le séquestrer (~65% des émissions).Le projet proposé vise le développement d'une méthode de production d'un ciment Portland à zéro émission CO2 dans l'atmosphère en utilisant une technologie micro-ondes. L'approche consiste à électrifier le procédé à l'échelle industrielle, ce qui permet : (a) le remplacement les combustibles fossiles par une énergie électrique renouvelable et (b) la production d'un rejet gazeux de CO2 comprimé pour la séquestration (en absence de combustion, l'effluent gazeux est pratiquement pur en CO2). Puisque le ciment micro-ondes sera un ciment Portland respectant les normes canadiennes, il pourra être adopté rapidement par l'industrie.À terme, l'application de cette technologie pourrait remplacer la production actuelle de ciment au Canada, avec un potentiel de réduction de 11 millions de tonnes de CO2 équivalent par année. Ce projet permettra également à une technologie canadienne d'atteindre un marché global de 325 milliards USD et éventuellement de contribuer à l'élimination des émissions de GES du secteur du ciment, ce qui représente une opportunité de réduction mondiale annuelle d'environ 3 milliards de tonnes de CO2 équivalent. Globally, cement is the second most GHG-emitting industrial sector after steel production with 2.7 gigatonnes of greenhouse gases (GHG) per year. In Canada, cement production produces approximately 11 Mt CO2e annually. While these emissions are significant, decarbonizing Portland cement production is a significant challenge. On the one hand, it is necessary to eliminate the fossil fuels used for heating up to 1450°C, which allows the decarbonation of limestone and the clinkerization of cement (~35% of emissions). On the other hand, the CO2 released by the decarbonation of limestone must be captured from a low concentration effluent and sequestered (~65% of emissions).The proposed project aims to develop a method for producing a Portland cement with zero CO2 emissions into the atmosphere using microwave technology. The approach is to electrify the process on an industrial scale, allowing: (a) the replacement of fossil fuels with renewable electrical energy and (b) the production of a compressed CO2 off-gas for sequestration (in the absence of combustion, the off-gas is virtually pure in CO2). Since the microwave cement will be a Portland cement that meets Canadian standards, it can be quickly adopted by the industry.Ultimately, the application of this technology could replace current cement production in Canada, with a potential reduction of 11 million tonnes of CO2 equivalent per year. This project will also enable a Canadian technology to reach a global market of US$ 325 billion and potentially contribute to the elimination of GHG emissions from the cement sector, representing an annual global reduction opportunity of approximately 3 billion tonnes of CO2 equivalent.