W miarę nasilania się pilnej potrzeby związanej ze zmianami klimatycznymi, większość uwagi skupia się na przeniesieniu produkcji energii z paliw kopalnych i elektryfikacji transportu, od samochodów przez autobusy po samoloty. Transport i produkcja energii elektrycznej są dwie najlepsze winowajców, jeśli chodzi o emisję CO2 (ale także dwa z najbardziej niezbędnych narzędzi w naszym codziennym życiu). Trzecia na liście i równie złożona bestia przemysł, a duża część przemysłu to beton.
Mówi się, że najwięcej jest betonu szeroko stosowana substancja na Ziemi po wodzie. Jest wszędzie wokół nas, ale tak naprawdę nigdy o tym nie myślimy. Na nim zbudowane jest nowoczesne społeczeństwo; jest na naszych drogach, w szkołach, domach, biurach i nie tylko; nie możemy bez tego żyć. Jednak będziemy musieli zacząć próbować.
Produkcja cementu, kluczowego składnika betonu, stanowi ogromną część osiem procent światowych emisji. Nie zamierzamy przestać budować rzeczy; wręcz przeciwnie, jesteśmy w trakcie poważnego kryzysu mieszkaniowego, który będzie wymagał bardzo dużo jeszcze budynek rzeczy (i robiąc to tanio). Jak więc budować mocne, trwałe konstrukcje bez dalszego niszczenia planety? Co mogłoby niezawodnie i niedrogo zastąpić beton pokrywający nasze miasta?
Uruchomienie o nazwie CarbiCrete opracowuje jedno obiecujące rozwiązanie: beton o ujemnej zawartości węgla.
[Osadzone treści]
Firma CarbiCrete została założona przez dr Mehrdada Mahoutiana i Chrisa Sterna, absolwentów Uniwersytetu McGill w Montrealu; Mahoutian zaczął rozwijać technologię firmy jako doktorant. Na początku tego roku firma zabezpieczyła 17.3 mln USD (23.5 mln CAD) w ramach finansowania serii A.
Beton status quo
Kluczowym składnikiem betonu jest cement, złożony związek złożony z wapnia, krzemu, aluminium, żelaza i innych składników. Są one podgrzewane do ekstremalnie wysokich temperatur (stopni 2,700 Fahrenheita!), powodując reakcję chemiczną, w której niektóre pierwiastki wypalają się, a pozostałe zamieniają się w proszek. Emisje z tego procesu są podwójne: najpierw spala się węgiel lub gaz ziemny, aby wytworzyć energię i ciepło potrzebne do osiągnięcia tak wysokich temperatur; a po drugie, reakcja chemiczna związków cementowych powoduje emisję CO2.
Proszek cementowy miesza się z materiałami kruszywowymi, takimi jak piasek i żwir, a po dodaniu wody zachodzi kolejna reakcja chemiczna, która powoduje, że cała mieszanka twardnieje, osiągając pełną wytrzymałość w nieco niecały miesiąc.
Beton przyjazny dla ziemi
CarbiCrete robi rzeczy inaczej na kilka sposobów. Na początek całkowicie wyeliminowali cement i zastąpili go żużlem stalowniczym. Żużel to odpad powstający w procesie wytwarzania metali; po wydobyciu żelaza z rudy żelaza do robić stal, pozostałość to żużel. Nierzadko stosuje się żużel jako kruszywo w budownictwie, najczęściej do nawierzchni dróg.
Mieszają żużel z kruszywem i wodą, a następnie wlewają tę mieszaninę do form, z których powstają CMU (betonowe elementy murowe, bloczki betonowe używane do budowy). Ostatnim krokiem jest utwardzenie bloczków tak, aby stwardniały i osiągnęły pełną wytrzymałość. Dzieje się to w komorze absorpcyjnej, do której wtryskiwany jest CO2, powodując kolejną reakcję chemiczną; strona internetowa firmy wyjaśnia: „Podczas procesu karbonatyzacji CO2 jest trwale wychwytywany i przekształcany w stabilne węglany wapnia, wypełniając puste przestrzenie matrycy, tworząc gęstą strukturę i nadając betonowi jego wytrzymałość”. Pełną wytrzymałość osiąga po 24 godzinach.
To, co sprawia, że CarbiCrete jest neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla, a nie neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla, to fakt, że firma wykorzystuje gaz CO2 pozyskiwany z otworów wentylacyjnych przemysłowych w swoich komorach absorpcyjnych. Więc nie wytwarzają CO2 z góry, a sekwestrują część, która została usunięta z atmosfery.
Firma mówią jej CMU mają właściwości mechaniczne i wytrzymałościowe równoważne lub lepsze niż CMU na bazie cementu, w tym wyższą wytrzymałość na ściskanie nawet o 30 procent oraz lepszą odporność na zamarzanie i rozmrażanie.
Skalowanie
Jednak jedną potencjalną wadą jest to, że ponieważ absorpcja CO2 jest krytyczną częścią procesu i musi odbywać się w specjalnej komorze, CarbiCrete może być używany tylko w postaci prefabrykatów; nie można go włożyć do betonomieszarki i wylać na placu budowy. Zamiast sprzedawać CMU, CarbiCrete udziela licencji na swoją technologię producentom betonu, którzy mogą wdrażać technologię firmy w obiektach prefabrykatów. W zależności od wielkości komory absorpcyjnej technologia ta może być wykorzystana do wykonania bloków, paneli, belek lub naprawdę dowolnego innego prefabrykatu.
CarbiCrete roszczenia że jeśli typowy zakład produkujący CMU zastosuje swoją technologię, wpływ na środowisko może być znaczący, przy zmniejszeniu i usunięciu 20,000 2 ton CO4,400, zaoszczędzeniu 33,000 metrów sześciennych wody i XNUMX XNUMX tonach unikania składowania odpadów rocznie.
Nie ma wątpliwości, że produkt CarbiCrete wydaje się strzałem w dziesiątkę. Ale oprócz tego, że musi być prefabrykowany, może być trudno skalować końcowy proces utwardzania produktu, aby osiągnąć objętość niezbędną do wykonania wgniecenia w tradycyjnym zastosowaniu betonu.
Miejmy nadzieję, że firma ma więcej asów w rękawie, które mogą rozwiązać jej obecne ograniczenia. Wydaje się, że tak myślą inwestorzy; w zeszłym miesiącu CarbiCrete zapewnił sobie nowy $ 5 mln (USD) z nowo uruchomionego funduszu BDC Capital Climate Tech Fund II, który według założycieli wykorzystają na kapitał obrotowy, rozwój produktów oraz rozwój biznesu i działania marketingowe.
Wciąż jesteśmy daleko od przejścia na prawdziwie zrównoważoną technologię budowlaną, ale beton o ujemnej emisji dwutlenku węgla, nawet na małą skalę, jest krokiem we właściwym kierunku.
Kredytowych Image: Dana Meyersa on Unsplash
