Etwa sieben Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen sind auf die Zementindustrie zurückzuführen. Da die Weltbevölkerung wächst, rechnen Expert*innen damit, dass die Zementproduktion bis zum Jahr 2050 um etwa eine Milliarde Tonnen pro Jahr zunimmt. Für die Zementindustrie bedeutet das: innovative und nachhaltige Lösungen finden, um die Umweltbelastung so gering wie möglich zu halten. Carlos E. Jácome Rincón, Student am Fachbereich Chemieingenieurwesen, hat sich in seiner Bachelorarbeit mit dieser Thematik befasst und erhält dafür den Hochschulpreis „Ausgezeichnet“.
Sein Ansatz: Zementzuschlagstoffe entwickeln, die beim Zementherstellungsprozess aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung weniger CO₂ ausstoßen als bisher. „Zu den wichtigsten Zuschlagstoffen gehören beispielsweisCO₂-Emissionene kalzinierte Tone“, erklärt der 24-Jährige. „Um Emissionen zu reduzieren, behandeln Hersteller Tone, also Mineralien, mit hoher Hitze. Diese sogenannten kalzinierte Tone verfärben allerdings wegen der enthaltenen Eisenoxide den Zement rötlich – er wäre somit unverkäuflich.“
Jácome erarbeitete in seiner Bachelorarbeit in Kooperation mit einem Unternehmen eine Möglichkeit zur Unterdrückung der Verfärbung, um den vielversprechenden Ansatz eines nachhaltigeren Zements weiterverfolgen zu können, ohne optische Einbußen hinnehmen zu müssen. Dabei nutzte der Student die Verbindung von Chemie und Verfahrenstechnik, die er im Studium des Chemieingenieurwesens gelernt hatte.
„Hauptverursacher der Verfärbungen sind Eisen(III)-Ionen. In einem Fluid-Feststoff-Reaktor, der große Hitze erzeugt, haben wir diese mit Hilfe gasförmiger Reduktionsmittel zu Eisen(II) reduziert“, so Jácome. „Oder einfach gesagt: Das Zusammenspiel des Reduktionsmittels, in diesem Fall Propan, und hohe Temperaturen führen zur gewünschten Farbe, nämlich betongrau.“ In welchem Verhältnis das Reduktionsmittel und die Temperatur zueinanderstehen, ist ausschlaggebend für die finale Farbe.
Der Preisträger im Fokus
Der gebürtige Kolumbianer kam 2017 nach Deutschland und entschied sich für die FH Münster, da die Hochschule im CHE-Ranking sehr gut abschneidet. Für die Chemie begeisterte er sich schon früh: „Bereits als Teenager war mir klar, dass ich Chemieingenieurwesen studieren möchte“.
Inzwischen arbeitet er als wissenschaftliche Hilfskraft in mehreren Projekten: „Ich liebe es, in der Forschung zu arbeiten. Es reizt mich, Dinge auszuprobieren und die Folgen zu sehen – das Ungewisse gewiss zu machen.“
Der Betreuer der Arbeit, Prof. Dr. Thomas Jüstel, sagt dazu: „Herr Jácome hat das Kunststück fertiggebracht, eine im Baustoffbereich sehr bedeutende Fragestellung mit fundamentalen physikochemischen Überlegungen sowie geschickten Untersuchungen im Sinne des Unternehmens zu lösen. Daher freuen wir uns, dass Carlos Jácome auch das Masterstudium bei uns am Fachbereich aufgenommen hat!“
Zur Auszeichnung: Gerade einmal ein Prozent aller Absolvent*innen eines Jahrgangs erhält ihn: den Hochschulpreis. Jedes Jahr kürt das Präsidium gemeinsam mit der Gesellschaft der Freunde der FH Münster e. V. (gdf) auf Vorschlag der Fachbereiche die besten Abschlussarbeiten. Zu den Preisträger*innen des Hochschulpreises für die besten Arbeiten aus 2021 gehört auch Carlos E. Jácome Rincón vom Fachbereich Chemieingenieurwesen. Er erhält den Preis für seine Bachelorarbeit „Chemische Reduktion des in kalzinierten Tonen enthaltenen Hämatits in einem Wirbelschichtreaktor: Untersuchung der Farbeigenschaften im Hinblick auf die Zementherstellung“.
Quelle: FH Münster
