这场比赛是上切割混凝土的巨额碳足迹
这个故事最初出现在Ensia。
材料科学家,加州大学洛杉矶分校聚集在最近一次会议上满屋子的“建筑材料重大挑战,”慢慢地通过在房间里一块砖大小的白色块状。他们在自己手中,简单地说,解决这些重大挑战之一的一部分举行。
白块,稳固和令人惊讶的轻便,是水泥新的替代,持有聚集在一起,或碎石胶水,使世界上最普遍的建筑材料:水泥。
水泥生产 - 并通过扩展,具体的 - 有一个大环境的影响,主要是由于能源的大量需要加热石灰石,水泥的主要成分,以及随后的化学过程它经历。
创建水泥发射的过程向上的80%,水泥的重量(PDF)在二氧化碳和约占人类产生的二氧化碳排放量的5%,每年。虽然白块的生产仍然需要一些二氧化碳排放的燃料使用典型的水泥制作的,二氧化碳也用于创建它的成分之一。
关于质量三分之一的二氧化碳,在cementlike物质减少了成品内封存二氧化碳的碳足迹。
混凝土与水泥结合它,是最广泛使用的材料(PDF)在世界上,它的用法是在上升。从2011年到2013年,中国使用超过720吨的十亿水泥 - 超过美国在整个20世纪使用。2006年至2050年间,全球生产的水泥是预计增加(PDF)到吨,每年约4.9亿吨十亿4.1十亿之间。
由于混凝土不是消失,降低其生产的碳强度正成为全球当务之急。
新技术和新方法正在开发以减少混凝土的环境缺点 - 利用工业副产品,减少水泥用量,回收再利用现有的混凝土一切,生产自愈混凝土减少对新混凝土的需求,创造全新的材料。
求解决
但是,没有完美的解决方案存在。
这种尚未命名的白块不完全的碳阴性也不能完全替代典型的水泥,解释弗雷德里克P.格拉瑟,在苏格兰阿伯丁大学教授谁是团队的一部分开发了水泥替代(PDF)。在这种情况下,石灰石被替换为从水泥制造设施废物CO2和镁和卡塔尔脱盐设备,但碳发射高热仍然需要。格拉瑟说这是少有关更换水泥不是重用的大量二氧化碳它产生。
“强调必须服用的CO2,使有用的产品,”他说。
他帮助开发的材料仍然是来自市场数年之久,但它在测试中证明是在建设项目的一些具体和绝缘一个可行的替代。他的目标是不要用水泥竞争,而是要把它目前正在使用什么,剃下来的水泥和它产生的碳排放量全球需要“在边缘处蚕食”。
研究人员和企业在世界各地正在努力寻找其他的方式瓜分利基进入这个市场 - 通过开发新型材料接近或只是简单地提出具体的不太对环境有害。
这家加拿大公司CarbonCure技术已开发的过程内喷射浪费CO2成一个典型的混凝土生产过程中,有效地取代水泥与CO2少量不影响混凝土的强度或完整性。一旦在混合中,CO 2变成碳酸钙,在生产常规的水泥所用的石灰石的化学等价物。
在北美四大混凝土生产商已经开始使用CarbonCure的技术,其中包括阿尔戈斯在亚特兰大和火神在斯普林菲尔德,弗吉尼亚州,大约十几根据肖恩Monkman,公司的技术开发副总裁谈判许可证。一个用户,在安装了该技术后单周的过程中,看到了它的二氧化碳排放量通过更换一些碳密集型的水泥与废CO2的混凝土配合比从137吨下降至131万吨,Monkman说。
CarbonCure的技术是一个小改造混凝土生产过程 - 只是一个计算机系统,废物二氧化碳的罐和管可泵的CO2进入混凝土配合比。
“很简单,它并不需要的东西都正常运行过程中的任何巨大的变化,” Monkman说。“对于一个保守的行业如混凝土,它一定是简单,如果人们会想这样做。”
变化是缓慢的,很多业内人士也承认,这使得它具有挑战性的新材料接近赶上。虽然典型的水泥具有较高的碳足迹,还是有没有更便宜的选择。
具体去圆?
另一种方式,以减少水泥的碳足迹是要回收。
在Notre Dame大学的研究人员正在开发由预制混凝土的生产具有成本效益的方法 - 混凝土制成的模具,并带到工地 - 可以有效地回收他们的废弃混凝土骨料进入和再利用它在生产建设的梁。
教授级高工叶海亚鞍马,谁领先的这项研究说,用于采矿,使混凝土骨料的环境代价 - 从河床和山顶经常 - 在很大程度上被忽略。
“你不仅破坏了环境,你花精力去挖掘该材料出来,然后你有运输它,”他说。
通过减少处女量聚集他们矿山,水泥企业可以削减这两个环境的影响和成本。
以减少新的具体需要另一种方法是自愈混凝土问世 - 与各种聚合物,细菌和愈合剂,可以自动可以裂缝响应增强混凝土混合物。
英国研究人员正在测试了一些实验自愈混凝土,包括一个嵌有微小胶囊打开时混凝土裂缝,并形成新的固体碳酸钙。
这些都不在自己的方法将清除混凝土对环境的影响。但更多的备选方案有,更可持续的行业都可以。