최근 들어 산업단지 내 입주업체 공장의 신·증설 및 가동률 증가로 안정적인 증기 및 전기를 저렴한 가격으로 공급하기 위하여 유연탄을 주원료로 하는 열병합발전소가 안산, 울산, 인천 등지에서 단계적으로 건설되어 운전되고 있다. 화력발전소와 마찬가지로 열병합발전소의 연소보일러에서 생성되는 석탄회의 처리문제가 해결되어야 할 당면과제로 나타나고 있다. 국내에서 발생되고 있는 석탄회는 약 500만 톤으로 대부분 석탄화력 발전소에서 발생되고 있으며, 열병합발전소에서도 다량 발생되고 있다.
석탄회는 버리면 산업쓰레기이지만, 재활용하면 유용한 산업자원으로 자원재창출 및 환경오염을 방지할 수 있다. 1931년 미국에서 콘크리트용 혼합재로서 사용하며 사용기술의 개발 및 다양한 사용경험에 따라 지금은 단순히 시멘트를 절감하는 부산물용 차원을 넘어 콘크리트의 품질향상을 위한 재료로써 발전하게 되었다.
미분탄이 보일러의 노 내에서 연소하고 난 후 발생되는 회(X)를 말하며 Ash를 집진하는 장소에 따라 Fly ash, Bottom ash, Cinder ash로 구분하게 되며, 전기집진기에 의하여 집진되는 석탄회는 압축공기에 의하여 silo로 압송, 저장된다.
발전소에서 대량으로 소모된 석탄의 폐기물인 fly ash는 그 처리에 있어 아직은 대부분을 매립에 의존하고 있어 이로 인한 환경오염이 심각하며 재활용 정도는 선진국에 비하여 매우 미미한 상태이다. 따라서 매립에 대한 환경오염과 매립지를 확보하는데 그 한계를 나타내고 있다. 또 fly ash 발생량의 증가는 2006년도에 약 5백 만톤에 이르는 것으로 중요한 환경문제를 야기하고 있다. 저장된 석탄회는 대부분 회 처리장에 매립하여 왔으나, 자원재활용의 일환으로 석탄회 이용에 과한 기술개발과 연구를 거듭한 결과 시멘트 원료 등의 산업재료와 토양개량재로서 큰 효과가 있는 것으로 판명되어 토목, 건축, 농업 등 다양한 분야에서 재활용되고 있다.
현재 대부분의 건설 토목 등의 현장에서 일반적으로 사용되는 콘크리트는 포틀랜드 시멘트를 결합재로 사용하고 있다. 이와 같은 콘크리트의 재료가 되는 포틀랜드 시멘트를 제조하기 위해서는 많은 자원과 에너지를 소비하여야만 한다. 특히, 시멘트 제조는 지구온난화의 주요 원인으로 지적되고 있는 CO2 가스를 대량으로 발생시켜, 시멘트 1 kg을 제조하는데 CO2 가스를 약 950 g을 방출하는 것으로 알려져 있다. 전 세계적으로 포틀랜드 시멘트의 제조량은 해마다 3%씩 증가하고 있다. 제조과정에서 발생하는 온실가스 배출량은 해마다 약 135만 톤에 이르며 대기 중에 배출되는 전 세계 온실가스 배출량의 7%를 차지하고 있다.
특히, 고유가의 세계정세 불안과 에너지 자원의 고갈에 따라 에너지 자원절감 중요성이 극대화되어가는 시점에 최근 세계적으로 관심이 집중되고 있는 연구생산 분야는 천연자원 사용량을 줄이고 소성 공정을 도입하지 않은 새로운 개념의 비소성 무기계 바인더를 개발하고자 하는 것이다.
비소성 무기바인더의 역할을 수행할 수 있는 물질로는 산업부산물/폐기물인 fly ash, slag 및 brick powder와 천연원료인 점토 및 하소 kaolin 등이 있다. 그 중 fly ash와 slag는 시멘트에 혼합사용 시, 시멘트 수화물과 반응하여 최종 제품의 물성을 양호하게 하는 재료이다. 특히, slag는 알칼리 자극에 의해 자체적으로 수화할 수 있는 잠재 수경성을 갖는 대표적 물질로 알려져 있으나 fly ash는 자체적으로 수화할 수 있는 잠재 수경성을 거의 발휘하지 못하지만 유럽 및 미국 등의 선진국에서는 fly ash 자극제로 알칼리 용액을 사용하여 응결, 경화시키고자 하는 연구가 다수 진행되고 있으며, 일부에서는 이미 상품화하여 사용하고 있는 실정이다.