两家公司荣获脱碳混凝土x奖

占全球二氧化碳总量10%的混凝土,其排放状况也有所改善。

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碳治愈

水泥是混凝土的关键成分,其制造占全球二氧化碳排放量的7%到10%。大约一半的排放来自燃烧——用化石燃料在2642度下烹饪碳酸钙,主要是石灰石。其中大约一半是化学反应,碳酸钙(CaCO3)被还原为氧化钙(CaO)——也被称为石灰——和大量的二氧化碳。这对建筑业来说是个大问题。

现在,两家公司已经找到了如何将二氧化碳重新放入混凝土中,从而减少其碳足迹的方法。这两家公司——CarbonCure Technologies和CarbonBuilt——刚刚收到了NRG COSIA碳XPRIZE的解决方案。

碳疗法是如何做到的

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CarbonCure

要把碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳需要很多能量,而CarbonCure这个过程通过向混凝土混合物中注入二氧化碳来逆转它,在那里,任何可用的氧化钙本质上都变成了石灰石。这将在几年或几十年的时间内自然发生,但碳固化会加速这一过程。使混凝土在加工过程中更加坚固,让混凝土生产厂家减少水泥用量,实现双赢。

在封存二氧化碳和减少水泥用量之间,每立方码混凝土可减少25磅二氧化碳,并减少其隐含碳。该公司解释道:

“嵌入式碳减排是当前可持续设计和建筑社区的热门话题,因为它在历史上一直被忽视,在减少建筑环境的碳足迹中发挥着关键作用。beplay体育官网电脑到2050年,隐含碳排放将占到所有建筑排放的近一半。”

这其实是一个保守的说法:随着建筑减少其运行排放,隐含的碳可能高达95%在所有的建筑排放中,这一点更加重要。

当Treehugger第一次报道CarbonCure(现在已存档)时,该公司只能做混凝土砌体单位。现在它的工艺已经改进到可以在现成的混凝土中使用。CarbonCure的宣传资料也非常小心地纠正了一个常见的媒体错误,指出“CarbonCure不捕获二氧化碳”。

然而,它在加拿大阿尔伯塔省获得xprize奖的项目似乎正是这样做的。它从水泥窑排出的废气中去除二氧化碳,将其用于碳酸化从清洗Ready Mix卡车中回收的废水,然后将这些水用于混凝土的碳化固化处理。许多人会很高兴地称之为碳捕获、利用和存储(CCUS)。

“这一突破帮助我们展望了一个完全循环经济的未来,我们不仅减少了我们生产的二氧化碳排放量,而且任何剩余的二氧化碳排放都将用于创造有价值的产品,”CarbonCure首席执行官兼创始人罗布·尼文(Rob Niven)说。

碳制造是如何做到的

树木拥抱者还没有报道CarbonBuilt但该公司似乎加入了氢氧化钙(Ca(OH)2,也被称为消石灰),以“减少传统水泥的使用,增加粉煤灰等废物的使用”。普通的混凝土是由氧化钙制成的,当水通过水化过程加入时就会变硬,这就是为什么它被称为水力水泥。

非水力水泥由氢氧化钙制成,通过与二氧化碳的接触进行碳化硬化,因为空气中没有那么多二氧化碳,这通常是一个缓慢的过程。看来碳构建逆转过程通过向混合物中注入二氧化碳增加了一些活力。

这可能就是为什么他们似乎在制作积木和预制件,它们可以装进一个看起来像是装满了二氧化碳的集装箱里;非水力水泥需要干燥的条件,通常不再用于户外。一些资料称它过时了而且不方便,但“碳建造”可能会赋予它新的生命。

根据XPRIZE发布的消息,

UCLA CarbonBuilt公司开发的技术可以将混凝土的碳足迹减少50%以上,同时降低原材料成本,提高盈利能力。CarbonBuilt混凝土配方大大减少了对普通硅酸盐水泥的需求,同时增加了低成本废物材料的使用。在固化过程中,二氧化碳直接从烟气流(如发电厂或水泥厂)注入到混凝土混合物中,在那里进行化学转化并永久存储。”

乍一看,减少对硅酸盐水泥的需求似乎不是什么大事,硅酸盐水泥是由窑炉中析出的氧化钙制成的,如果用非水力水泥取代硅酸盐水泥,即向相同的氧化钙中加水得到氢氧化钙。然而,氢氧化钙与二氧化碳的化学反应比水力水泥反应吸收了更多的物质,因为它会变成好的老石灰石(碳酸钙)和水。

其他生产非水力水泥的公司声称减少了高达70%的二氧化碳排放。嘿,它赢得了XPRIZE,所以它肯定能工作。

这对建筑业来说都是好消息;在脱碳混凝土方面似乎确实取得了重大进展。我当时对混凝土行业持怀疑态度承诺到2050年交付碳中和混凝土-我很乐意吃下这句话。

下面是更多关于水力混凝土和非水力混凝土的区别:

观点的文章来源
  1. 弗劳尔,大卫·j·M,和杰伊·g·桑加扬。”混凝土制造造成的温室气体排放”。国际生命周期评估杂志第12卷,没有。5, 2007, pp. 282-288, doi:10.1065/lca2007.05.327

  2. 建筑的碳足迹”。建筑师气候行动网络, 2021年。

  3. 二氧化碳还原水泥,第二部分:二氧化碳固化”。世界水泥, 2014年。