مع تزايد الشعور بالإلحاح بشأن تغير المناخ ، ينصب معظم التركيز على تحويل إنتاج الطاقة بعيدًا عن الوقود الأحفوري والنقل الكهربائي ، من السيارات إلى الحافلات إلى الطائرات. النقل وإنتاج الكهرباء هي أعلى اثنين المذنبون عندما يتعلق الأمر بانبعاث ثاني أكسيد الكربون (ولكن أيضًا اثنين من أكثر الأدوات الضرورية لحياتنا اليومية). الثالث في القائمة والوحش المعقد بنفس القدر العالمية، وجزء كبير من الصناعة ملموس.
لقد قيل أن الخرسانة هي الأكثر مادة مستخدمة على نطاق واسع على الأرض بعد الماء. كل شيء من حولنا ، لكننا لا نفكر فيه أبدًا. المجتمع الحديث مبني عليه. إنه في طرقنا ومدارسنا ومنازلنا ومكاتبنا والمزيد ؛ لا يمكننا العيش بدونها. ومع ذلك ، سيتعين علينا البدء في المحاولة.
يمثل تصنيع الأسمنت ، المكون الرئيسي للخرسانة ، حجمًا ضخمًا ثمانية في المئة من انبعاثات العالم. لن نتوقف عن بناء الأشياء. على العكس من ذلك ، نحن في خضم أزمة إسكان كبرى ستتطلب الكثير الأكثر من ذلك بناء من الأشياء (والقيام بذلك بثمن بخس). إذن كيف نبني هياكل قوية ومتينة دون الاستمرار في إيذاء الكوكب؟ ما الذي يمكن أن يحل محل الخرسانة التي تغطي مدننا بشكل موثوق وبتكلفة معقولة ، للمضي قدمًا؟
دعا شركة ناشئة كاربي كريت تعمل على تطوير حل واحد واعد: الخرسانة سالبة الكربون.
[المحتوى جزءا لا يتجزأ]
أسس CarbiCrete الدكتور مهرداد ماهوتيان وكريس ستيرن ، وكلاهما من خريجي جامعة ماكجيل في مونتريال. بدأ Mahoutian في تطوير تقنيات الشركة كطالب دكتوراه. في وقت سابق من هذا العام ، حصلت الشركة على 17.3 مليون دولار (23.5 مليون دولار كندي) في تمويل السلسلة أ.
الوضع الراهن للخرسانة
المكون الرئيسي في الخرسانة هو الأسمنت ، وهو مركب معقد مصنوع من الكالسيوم ، والسيليكون ، والألمنيوم ، والحديد ، ومكونات أخرى يتم تسخينها إلى درجات حرارة عالية للغاية (2,700 درجة فهرنهايت!) ، مما يتسبب في تفاعل كيميائي حيث تحترق بعض العناصر وينتهي الأمر بالباقي كمسحوق. هناك ضربة مزدوجة للانبعاثات من هذه العملية: أولاً ، يتم حرق الفحم أو الغاز الطبيعي لتوليد الطاقة والحرارة اللازمتين للوصول إلى درجات الحرارة المرتفعة هذه ؛ وثانيًا ، ينبعث ثاني أكسيد الكربون من التفاعل الكيميائي لمركبات الأسمنت.
يخلط مسحوق الأسمنت بمواد مجمعة مثل الرمل والحصى ، وعند إضافة الماء يحدث تفاعل كيميائي آخر في الأماكن التي تتسبب في تصلب الخليط بالكامل ، لتصل إلى قوتها الكاملة في أقل من شهر بقليل.
الخرسانة الصديقة للأرض
تقوم CarbiCrete بعمل الأشياء بشكل مختلف بطريقتين. بالنسبة للمبتدئين ، قاموا بقطع الأسمنت تمامًا واستبداله بخبث الصلب. الخبث هو النفايات التي تأتي من عملية تصنيع المعادن ؛ بمجرد استخراج الحديد من خام الحديد إلى صنع الفولاذ، الخبث هو ما تبقى. ليس من غير المألوف استخدام الخبث كمواد مجمعة في البناء ، وغالبًا ما يكون ذلك لرصف الطرق.
يخلطون الخبث مع الركام والماء ، ثم يصبون الخليط في قوالب لصنع وحدات البناء الخرسانية (وحدات البناء الخرسانية ، الكتل الخرسانية المستخدمة في البناء). الخطوة الأخيرة هي معالجة الكتل بحيث تتصلب وتصل إلى قوتها الكاملة. يحدث هذا في غرفة الامتصاص التي يتم فيها حقن ثاني أكسيد الكربون ، مما يؤدي إلى تفاعل كيميائي آخر ؛ يوضح موقع الشركة على الإنترنت ، "أثناء عملية الكربنة ، يتم التقاط ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم وتحويله إلى كربونات الكالسيوم المستقرة ، وملء الفراغات في المصفوفة لتشكيل بنية كثيفة وإعطاء الخرسانة قوتها." يتم الوصول إلى القوة الكاملة في غضون 2 ساعة.
ما يجعل CarbiCrete سالبة للكربون بدلاً من الكربون المحايد هو أن الشركة تستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون المصدر من الفتحات الصناعية في غرف الامتصاص الخاصة بها. لذا فهم لا ينتجون غاز ثاني أكسيد الكربون مقدمًا ، ويقومون بحبس بعض ما تمت إزالته من الغلاف الجوي.
الشركة يقول تتميز وحدات CMU الخاصة بها بخصائص ميكانيكية ومتانة مكافئة أو أفضل من وحدات CMU القائمة على الأسمنت ، بما في ذلك قوة ضغط أعلى بنسبة تصل إلى 30 بالمائة ، ومقاومة أفضل للتجميد / الذوبان.
زيادة
ومع ذلك ، فإن أحد العوائق المحتملة هو أنه نظرًا لأن امتصاص ثاني أكسيد الكربون يعد جزءًا مهمًا من العملية ويجب أن يتم في غرفة خاصة ، فلا يمكن استخدام CarbiCrete إلا في شكل مسبق الصب ؛ لا يمكن وضعها في شاحنة خلط وسكبها في موقع البناء. بدلاً من بيع وحدات إدارة الاتصالات ، تقوم CarbiCrete بترخيص تقنيتها لمصنعي الخرسانة ، الذين يمكنهم تنفيذ تكنولوجيا الشركة في منشآت سابقة الصب. اعتمادًا على حجم غرفة الامتصاص ، يمكن استخدام التقنية لصنع كتل أو ألواح أو عوارض أو أي منتج آخر مسبق الصب.
كاربي كريت مطالبات أنه إذا تبنى مصنع نموذجي لإنتاج وحدة معالجة المياه (CMU) تقنيته ، يمكن أن يكون التأثير البيئي كبيرًا ، حيث يتم تقليل وإزالة 20,000 طن من ثاني أكسيد الكربون ، وتوفير 2 متر مكعب من المياه ، و 4,400 طن في تجنب مكبات النفايات سنويًا.
ليس هناك شك في أن منتج CarbiCrete يبدو وكأنه الطريق الصحيح. ولكن بالإضافة إلى الحاجة إلى الصب المسبق ، قد يكون من الصعب توسيع نطاق عملية المعالجة النهائية للمنتج للوصول إلى الحجم اللازم لإحداث تأثير في استخدام الخرسانة التقليدي.
نأمل أن يكون لدى الشركة المزيد من الابتكارات التي يمكنها معالجة قيودها الحالية. يبدو أن المستثمرين يعتقدون ذلك ؛ في الشهر الماضي ، حصلت CarbiCrete على نسخة جديدة 5 مليون دولار (بالدولار الأمريكي) من صندوق تكنولوجيا المناخ الثاني الذي تم إطلاقه حديثًا من BDC Capital ، والذي يقول المؤسسون إنهم سيستخدمونه في رأس المال العامل ، وتطوير المنتجات ، وتطوير الأعمال وعمليات التسويق.
ما زلنا بعيدين عن التحول إلى تقنية بناء مستدامة حقًا ، لكن الخرسانة سالبة الكربون ، حتى على نطاق صغير ، هي خطوة في الاتجاه الصحيح.
