生产水泥和生石灰需要消耗大量能源，并产生大量二氧化碳。这是因为用于加热的燃料和在高温下转化为生石灰的石灰石都会排放二氧化碳。通过用可再生燃料替代化石燃料，排放量可减少高达 40%。

“从煤炭到生物质的转变会通过高温反应影响产品质量，”博士生 Karin Sandström 说道。Sandström 将于 5 月 31 日进行博士论文答辩。

生石灰和水泥的生产是在直燃窑中进行的，这意味着燃料、原材料和产品直接接触。燃烧后形成的灰分会与产品发生反应。对于需要高氧化钙含量的生石灰来说，这可能会对产品质量产生负面影响。

在实验室研究中，于默奥大学应用物理与电子学系和工业博士学院的博士生桑德斯特罗姆和她的同事发现，当石灰石在高温下暴露于生物燃料产生的灰烬时，生石灰的微观结构会发生变化。他们还研究了石灰石采石场中发现的杂质如何影响生石灰产品的质量。

研究了在传统燃烧气氛和高二氧化碳含量气氛(对应于电加热)中水泥熟料形成过程中微量和次要元素的挥发。

“对于绝大多数元素，两种大气之间没有发现差异。然而，高二氧化碳含量会降低钾、钠和硫的蒸发，从而影响水泥质量。这应该进一步研究，”桑德斯特罗姆说。

Sandström 的研究有助于进一步了解生石灰生产中杂质(无论是通过生物质还是原材料引入)如何影响产品质量，以及电加热如何影响水泥质量。这些知识对于向更可持续的水泥和生石灰生产过渡至关重要。

桑德斯特罗姆说：“未来的研究可以弥合实验室规模实验和大规模过程之间的差距，长期目标是实现水泥和生石灰的高效和可持续生产，同时减少向大气中的二氧化碳排放。”