Zkazit reputaci popílkům jeho nesprávným používáním je opravdu velmi snadné. Neznalost je ale cesta zpět.

Nejprve několik obecných slov. Pokud se bude vyrábět elektrická energie spalováním tuhých paliv, pak budou vždy vznikat z nespalitelných částí tuhých paliv sekundární produkty – především úletový elektrárenský popílek.

S popílkem lze zacházet dvojím způsobem. Buď s ním rekultivujeme, nebo se snažíme jej využít ve stavebnictví. Vytvoření haldy popílku je snadné (to umí každý), hledání cest pro využití popílků je obtížné. Problém elektrárenských popílků je ožehavý v tom, že jejich produkce je obrovská. Množství produkovaných popílků je celosvětový problém, který je ale dlouhodobě řešen.

V některých státech Evropy je dnes již bilance vzniklého a spotřebovaného popílku záporná. První masová aplikace popílku do betonu byla úspěšně provedena již ve třicátých letech minulého století při stavbě mrakodrapu Empire State Building (která v New Yorku stojí dodnes). Problém popílků je dále v tom, že jejich složení je dosti pestré v závislosti na lokalitě uhlí a technologii spalování uhlí. Stupeň využití popílků kolísá v jednotlivých zemích a jen zřídka překračuje 50 % jejich produkce.

Jak by se s popílky nakládat nemělo?

Nesprávné použití popílků je např. v tom, že se popílek z elektrárny prostě vysype na louku a tam se ponechá osudu. Rovněž je v tom, že se popílek přidá do betonu (či stavební hmoty) bez předchozí analýzy složení a stanovení jeho vlivu na vlastnosti betonu. Popřípadě chybí systém řízení výroby, tedy registrace podle nařízení REACH, certifikace a provádění dohledových zkoušek vznikajícího materiálu v návaznosti na příslušné certifikáty.

Některé mediálně známe stavby, kde se po realizaci objevily poměrně zásadní chyby v podobě především objemové nestálosti a kde byly použity vedlejší energetické produkty či jiné alternativní materiály, jako je např. struska, jsou naneštěstí spjaty s těmito typy produktů, což v očích veřejnosti nezanechává dobrý dojem. Pravý důvod zmaření díla je kombinací mnoha faktorů, které nebyly ještě objektivně sděleny. Problém tkví především v systému kontroly dodávek, proto se může stát, že subjekt, který zajišťuje realizaci, chybně využije jiný druh materiálu, než který je předepsán projektem. Stejně jako existuje celá škála konvenčních pojiv, existuje i několik druhů energetických produktů. V konečném důsledku se lze domnívat, že problematika je podobná jako kdybychom omylem použili sádru místo vápna nebo cementu, výsledek nikdy nebude stejný.

Stanovení kriteria využití je nutností

Při použití popílků je třeba dodržovat kritéria složení uvedená v příslušných normách pro jednotlivé oblasti možného použití. Je nutné stanovit toxicitu výluhů z hmot obsahující popílky, a to i při jejich skládkování. Pro tyto účely je nutné, aby popílky, které nejsou odpady a využívají se pro stavební účely, byly zařazeny do systému hodnocení nebezpečnosti látek, což více než dostatečně pokrývá nařízení REACH. Rovněž je nutné, aby takové popílky byly certifikovanými produkty, kdy prováděním dohledů je kontrolována kvalita těchto materiálů.

Neméně důležitá je kontrola

Je nezbytné provádět kontrolu vlastností hmot obsahující popílky, zejména vliv popílků na dobu tuhnutí betonů a na jejich pevnosti. Všechny tyto aspekty jsou poměrně přesně definovány buď v českých technických normách (ČSN) nebo v normách přejatých – evropských (ČSN EN). Normy pak dávají přesné informace o tom, jaká kritéria musí popílek splňovat, aby mohl být použit pro specifikovaný účel. Je tak normováno např. typ a množství popílku používaného při výrobě cementu, betonu, pórobetonových výrobků, asfaltu, keramických tvárnic atd. Normy tak zaručují bezpečné a vhodné použití popílků, a to jak z hlediska kvality výsledného materiálu, tak z hlediska jeho zdravotní nezávadnosti a bezpečnosti.

Popílky umí materiál zkvalitnit

Vhodným použitím popílků lze dosáhnout výrazně lepších vlastností vzniklých materiálů nebo výrobků než by tyto materiály a výrobky měly bez přidaného popílku. Toto poznání není novinkou. Již v padesátých letech při stavbě Orlické přehrady byla provedena substituce cementu popílkem ve velkých dávkách, protože jinak by nebylo možné, kvůli vznikajícímu hydratačnímu teplu, provést betonáž takto rozsáhlého díla. Při stavbě Hooverovy přehrady v USA se musel beton v hrázi komplikovaně chladit potrubím uvnitř betonovaných segmentů. Pozitiva při využití popílků spočívají zejména v jejich pucolánových vlastnostech. Jde o pomalejší náběh pevnostních charakteristik, zejména při výrobě betonu, ale o to delší průběh růstu mechanických veličin. Vzniklý materiál je tak odolnější vůči působení prostředí, a hlavně jsou minimalizovány jevy křehnutí materiálu a smršťování materiálu. Životnost staveb se pak nezanedbatelně prodlužuje.

Nezanedbatelnou výhodou je též snížení ekologické zátěže životního prostředí, kdy jsou energeticky náročné materiály (cement) nahrazovány materiálem, který již žádnou energetickou úpravu nepotřebuje. Dále je třeba zvážit ekonomická hlediska (cena dopravy popílku, odbyt hmot na bázi popílků atd.).

V současné době je známa řada technologií, které umožňují využití popílků (druhotná surovina).

Mezi ně ve stručnosti patří:

• Popílek jako surovina při výrobě cementu (složka surovinové směsi)
• Popílek jako přísada portlandského cementu. Popílek je aktivní součástí cementu a přispívá k vývoji pevností cementů a zlepšuje vlastnosti zatvrdlých betonů
• Popílek jako složka betonové směsi. Popílek nahrazuje část cementu v betonu a tím příznivě ovlivňuje cenu betonu.
• Popílek jako surovina při výrobě pórobetonů či lehčených stavebních hmot
• Výroba cihel
• Výroba umělého kameniva
• Slinuté keramické stavební hmoty
• Použití v asfaltu
• Stabilizační podkladové vrstvy při stavbě komunikací
• Rekultivace
• Filtrační vrstvy při čištění odpadních vod
• Výroba sorbentů –zeolitů

Mezi další úpravy popílků, které mohou zlepšit jejich vlastnosti a rozšířit možnosti jejich využití, patří např. mletí a třídění popílků.