La cenere volante, nota anche come cenere combustibile polverizzata (PFA), è una cenere industriale creata quando il carbone viene bruciato per creare energia elettrica. Quando le emissioni gassose del carbone ardente si raffreddano, alcuni dei suoi costituenti chimici si solidificano in granuli sferici, formando ceneri volanti. Una polvere fine e vetrosa, i suoi componenti chimici variano ma di solito includono ossidi di silicio (SiO2), alluminio (Al2O3), ferro (diversi tipi) e calcio (CaO). Si trova nei camini delle centrali elettriche e ha diversi usi industriali, il più degno di nota è come additivo al cemento.
Quando il carbone viene bruciato, i sottoprodotti del processo di combustione si separano in componenti più pesanti, che affondano nella parte inferiore del bruciatore e diventano ceneri pesanti, ed emissioni gassose, che fuoriescono dalla parte superiore del bruciatore. Particelle di ceneri volanti precipitano dal gas mentre sale. Nella maggior parte degli impianti, questi vengono catturati dall’aria utilizzando una carica elettrica generata da un dispositivo chiamato precipitatore elettrostatico. A causa delle condizioni della loro formazione, le particelle sono estremamente fini, per lo più sferiche e tutte quasi della stessa dimensione.
La domanda principale che circonda la cenere volante è cosa farne. Una volta autorizzato a disperdersi nell’aria come inquinante industriale, la legge ora richiede che venga rimosso dalle emissioni delle centrali a carbone e smaltito come rifiuto solido o riciclato. Lo smaltimento delle ceneri presenta problemi, perché ne viene prodotta una gran parte. La maggior parte delle ceneri viene scaricata nelle lagune o nelle discariche. La cenere contiene metalli pesanti tossici e gli ambientalisti temono che questi possano penetrare nel suolo o fuoriuscire nell’ambiente in caso di rottura delle lagune.
Fortunatamente, la cenere volante è una pozzolana, un materiale che può fungere da cemento se mescolato con calce e acqua. Per questo motivo, viene sempre più riciclato come estensore economico per il cemento Portland, il cemento comune utilizzato per produrre calcestruzzo. Ci sono una serie di vantaggi: il calcestruzzo risultante è più denso, più liscio, più facile da lavorare, più resistente all’erosione chimica e più forte a lungo termine. Richiede anche meno anidride carbonica per produrre e crea meno inquinamento. La cenere può anche essere usata per fare asfalto, mattoni, vernici, piastrelle e riempimento.
La cenere volante è uno dei numerosi sottoprodotti del processo di combustione del carbone, chiamati prodotti di combustione del carbone (CCP). Altri includono ceneri pesanti, scorie di caldaia e materiali per la desolforazione dei gas di scarico (FGD) come il gesso. Molti di questi possono anche essere riciclati come materiali da costruzione per ridurre il loro impatto sull’ambiente.