Odpowiednio przetworzone i wykorzystane stanowią wartościowy materiał w wielu dziedzinach gospodarki, z budownictwem drogowym na czele. Prawidłowe zagospodarowanie ups wymaga odpowiedniej wiedzy na temat ich właściwości oraz możliwości zastosowania w różnych dziedzinach  gospodarki – od górnictwa, poprzez budownictwo,  po przemysł tworzyw sztucznych.  

Szeroki wachlarz zastosowań ups

Badania nad właściwościami ups węgla wyznaczyły wiele kierunków ich zagospodarowania.
Są to m.in.: stabilizacja gruntów, budowa dróg, produkcja spoiw, klinkieru, betonu, kruszyw sztucznych, a także różne zastosowania w rolnictwie, hutnictwie i górnictwie.
Popiół lotny, który powstaje w efekcie spalania węgla, ma postać pyłu w kolorze szarym lub jasnobrązowym. Głównymi składnikami popiołu są tlenki krzemu, glinu i żelaza. Z uwagi na udział podstawowych składników popioły można podzielić na trzy grupy: popioły krzemianowe, glinowe i wapniowe.
W drogownictwie najbardziej wskazane jest wykorzystanie popiołów krzemianowych (do budowy dróg) i krzemianowo-glinowych z kotłów fluidalnych (do produkcji spoiw). Ich zastosowanie istotnie obniża koszt spoiwa, choć osiągane  parametry stabilizacji nie są gorsze niż w przypadku wykorzystania wapna czy cementu. 
W budownictwie drogowym odpady z przemysłu energetycznego mogą być wykorzystane jako materiał alternatywny, przede wszystkim do wykonywania podbudowy czy korpusu drogi.  Materiały te mogą mieć postać sypką lub - po przetworzeniu - np. formę brykietów. Znane technologie scalania ups umożliwiają produkcję kruszyw lekkich z popiołów o odpowiednich właściwościach fizyko-mechanicznych.
Mieszanki cementowo-popiołowe można wykorzystać do budowy wałów przeciwpowodziowych, gdyż dzięki ich specyficznym cechom poprawia się stateczność i wytrzymałość tych obiektów.
Czołowymi odbiorcami  popiołów są producenci cementu.  Podstawowym atutem ups są zdolności do wiązania z wodą i ze związkami wapnia, dzięki czemu są cennym składnikiem cementów i betonów, m.in. betonu komórkowego. Popioły zwiększają masę cementu, poprawiają mrozoodporność, zmniejszają skurcz betonu.  Popioły można zastosować także jako materiał do ceramicznych wyrobów budowlanych, jak: np. cegły czy pustaki.
W przemyśle ciężkim ups znajdują zastosowanie w hutnictwie (jako komponent wsadu pieca) oraz górnictwie – np. do wypełniania pustek podziemnych, do granulowania mułów węglowych oraz likwidacji powierzchniowych szkód górniczych. W rolnictwie popioły lotne stosowane są do nawożenia gleb. Popiół z węgla brunatnego zwiększa chłonność wody i alkalizuje gleby kwaśne,  a ponadto zawiera bardzo potrzebny roślinom magnez.
Popioły mogą być także stosowane do produkcji farb i tworzyw sztucznych. Ich wykorzystanie znacznie obniża koszty, a także m.in. zmniejsza palność tworzyw.

Nowe kierunki zagospodarowania ups

Aktualnie prowadzone są badania w kierunku nowych zastosowań popiołów z energetyki. Jednym z nich jest projekt realizowany przez Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska Politechniki Częstochowskiej. Celem projektu jest opracowanie innowacyjnej technologii wykorzystania popiołów do likwidacji zanieczyszczeń ropopochodnych. Zaletą nowej metody ma być jej prostota. Rozlaną ciecz pokrywa się odpowiednią ilością sypkiego sorbentu, następnie – aby przyspieszyć proces – miesza się te substancje i ostatecznie zbiera nasączony cieczą sorbent. Jak podają uczestnicy projektu, aby metoda ta była efektywna i bezproblemowa, popiół będzie poddany procesowi granulacji.
Naukowcy z Politechniki Częstochowskiej pracują także nad zastosowaniem sorbentów z popiołów lotnych w technologii doczyszczania spalin.

Promocja utylizacji ups

W Polsce popularyzacją tematu zagospodarowania odpadów z energetyki zajmuje się Polska Unia Ubocznych Produktów Spalania. Unia istnieje od 1998 r. i skupia przedstawicieli elektrowni, elektrociepłowni, firm zagospodarowujących odpady z energetyki, instytuty naukowe i laboratoria badawcze. 
Głównym celem Stowarzyszenia jest reprezentowanie interesów polskich producentów ups z energetyki i firm zagospodarowujących ups. PU UPS niesie pomoc jej członkom w promowaniu gospodarczego wykorzystania UPS w sposób przyjazny dla środowiska naturalnego oraz działaniu na rzecz akceptacji społecznej w tym zakresie. Stowarzyszenie wspiera również istniejące programy badawcze i edukacyjne w zakresie zagospodarowania UPS i innych odpadów masowych oraz kreuje nowe inicjatywy w tej dziedzinie. Unia współpracuje z Europejskim Stowarzyszeniem na rzecz Zagospodarowania Produktów z Energetyki (ECOBA) oraz  Amerykańskim Stowarzyszeniem Producentów Popiołu z Węgla Kamiennego (ACAA). Od osiemnastu lat Stowarzyszenie organizuje konferencje naukowo-techniczne Popioły z energetyki, które prezentują bieżący stan wiedzy o ups. Zespoły robocze Stowarzyszenia pracują nad nowelizacją norm krajowych i popularyzacją najlepszych doświadczeń w wykorzystaniu ups, dbając o korzystny kształt przepisów w dziedzinie utylizacji popiołów.

- Zależy nam na stworzeniu odpowiednich warunków do wzajemnej wymiany wiedzy i doświadczeń celem poszukiwania rozwiązań lepszych, nowocześniejszych i korzystniejszych dla środowiska. Przy współpracy z instytucjami naukowymi oraz organami administracji państwowej i samorządowej, wspieramy wysiłki osób, które w szczególnie skuteczny sposób przyczyniły się do realizacji projektów związanych z gospodarczym wykorzystaniem ups poprzez wdrażanie rozwiązań przyjaznych środowisku – mówi Tomasz Szczygielski, prezes PU UPS. 


Doświadczenia amerykańskie z ups

Na ostatniej edycji konferencji Popioły z energetyki, która odbyła się w październiku ubiegłego roku w Zakopanem, gościł przedstawiciel Uniwersytetu w Kentucky, dr Jack Groppo. Naukowiec wygłosił bardzo interesujący referat na temat zagospodarowania popiołu ze spalania węgla w Stanach Zjednoczonych. Stwierdził m.in., iż w USA zagospodarowane jest ponad 40% z  wytwarzanych 134 mln ton ups. Prawdopodobnie zużycie to wzrośnie wraz z poprawą kondycji sektora budowlanego w tym kraju. Tendencja zwyżkowa będzie dotyczyła wykorzystania popiołów do produkcji cementu i betonu, natomiast przewidywane zmiany przepisów prawdopodobnie ograniczą zagospodarowanie ups w takich obszarach, jak budowa nasypów, modyfikacja gleby czy stabilizacja odpadów. Zgodnie z prognozami w najbliższych 10 latach w USA produkcja ups wzrośnie o 27%, jednak ich zagospodarowanie zwiększy się tylko o 12%. 
W swoim wystąpieniu dr J.Groppo  omówił kierunki gospodarczego zastosowania popiołów lotnych w USA.  Podstawową branżą amerykańskiej gospodarki, która wykorzystuje ups,  jest przemysł cementowy. Z danych Amerykańskiego Stowarzyszenia Popiołu Węglowego (ACAA) wynika, że rekordowe wykorzystanie popiołów z energetyki w tym zakresie miało miejsce w 2006 r. , kiedy wyniosło blisko 21 mln ton; później jednak ilość ta spadła do 11,7 mln ton w 2009 r. Obecnie przewiduje się ponowny wzrost w tym obszarze, a ilość popiołu używanego w cemencie i betonie w 2013 r. określa się na poziomie 19 mln ton.  
Istotnym kierunkiem zagospodarowania ups w USA jest szeroko rozumiane budownictwo, w szczególności budowa nasypów, stabilizacja gruntów oraz stabilizacja odpadów. Nasypy i wypełnienia konstrukcyjne stanowią jedną z najistotniejszych kategorii zastosowań popiołów, w której zużycie tego surowca w latach 2006 – 2008 wyniosło aż 11 mln ton. W ostatnim dziesięcioleciu do stabilizacji gruntu używano ok. 2 do 3 mln ton popiołów rocznie,  a od 3 do 4 mln ton – do stabilizacji odpadów. 
Jak zauważył dr. J. Groppo, w ostatnim czasie w USA obserwuje się nietypowe zastosowania ups do wyrobów przemysłowych. Są to m.in.: cegły, kostka brukowa, produkty do napraw betonu, kruszywo lekkie, kruszywo o normalnej wadze, nietypowe materiały budowlane, jak nawierzchnie tarasów odporne na działanie czynników atmosferycznych i grzybów, a także inne elementy, jak np. blaty kuchenne i łazienkowe.

Polski rynek ups

W Polsce dostępnych jest wiele wyrobów produkowanych na bazie popiołów z energetyki. Wśród czołowych firm zagospodarowujących ups można wymienić, m.in.: UTEX, Ekotech Centrum, Greenbet Polska, Eltur-Wapore, EPO, Renevis, Polski Beton.  Ich produkty znajdują zastosowanie jako dodatki do cementu i betonu, do produkcji spoiw drogowych i górniczych, rekultywacji terenów poprzemysłowych, zestalania odpadów przemysłowych, w budownictwie kubaturowym, ziemnym i podziemnym, a nawet do wykonywania nawierzchni dróg tymczasowych i leśnych. W Polsce rocznie powstaje ok. 20 mln ton ups, z czego ok. 80 % podlega utylizacji. Szacuje się, że  na składowiskach leży nawet 400 mln ton tego typu odpadów. Wykorzystanie tak ogromnej ilości materiału przyniosłoby znaczne oszczędności dla gospodarki i ogromne korzyści dla środowiska naturalnego. Niestety ilość utylizowanych odpadów energetycznych w Polsce i na świecie ciągle nie jest satysfakcjonująca.