Småskalig cementmalning för lokal SCM användning i Tanzania

Abstract

Cementindustrin står för en betydande del av världens koldioxidutsläpp samtidigt som efterfrågan på byggmaterial ökar kraftigt i låg- och medelinkomstländer. I småskalig blockproduktion används ofta kommersiellt portlandcement som huvudsakligt bindemedel, vilket medför både höga kostnader och stor klimatpåverkan. Ett möjligt alternativ är att delvis ersätta portlandcement med lokalt tillgängliga Supplementary Cementitious Materials (SCM), såsom vulkanaska och kalcinerad lera. Syftet med detta examensarbete var att undersöka hur ett småskaligt kulkvarnssystem för malning av SCM-material kan utformas för användning i miljöer med begränsad industriell infrastruktur med särskilt fokus på småskalig blockproduktion i Tanzania. Arbetet genomfördes i samarbete med Engineers Without Borders Sweden och fokuserade på teknisk genomförbarhet, enkel konstruktion och möjligheten till lokal tillverkning. Metoden bestod av litteraturstudie, nulägesanalys, framtagning av kravspecifikation, konceptutveckling samt förenklad teknisk och ekonomisk dimensionering. Flera koncept genererades genom brainstorming, mindmapping och morfologisk matris, varefter koncepten utvärderades med hjälp av Pugh-matris. Resultatet visade att ett robust kulkvarnssystem baserat på en stålcylinder och remdrift bedöms vara den mest lämpliga lösningen för småskalig SCM-malning. Systemet dimensionerades för en kapacitet på cirka 1–2 ton per dag och en batchstorlek på cirka 50 kg SCM-material. Den uppskattade investeringskostnaden varierade mellan cirka 21 000 och 62 000 kronor beroende på komponentval och utförande. Arbetet visar även att användning av SCM-material potentiellt kan minska koldioxidutsläppen med cirka 35 % jämfört med traditionell cementanvändning. Slutsatsen är att småskalig lokal cementmalning med SCM-material bedöms vara både tekniskt och potentiellt ekonomiskt genomförbar i låg-infrastrukturmiljöer, samtidigt som lösningen kan bidra till minskad klimatpåverkan och ökad lokal resurseffektivitet.