När känslan av brådska kring klimatförändringar intensifieras ligger det mesta av fokus på att flytta energiproduktionen bort från fossila bränslen och elektrifiera transporter, från bilar till bussar till flygplan. Transporter och elproduktion är de topp två bovar när det gäller att släppa ut CO2 (men också två av de mest nödvändiga verktygen för vårt dagliga liv). Trea på listan och en lika komplex best är industrin, och en stor del av industrin är betong.
Det har sagts att betong är mest mycket använt ämne på jorden efter vatten. Det finns runt omkring oss, men vi tänker aldrig riktigt på det. Det moderna samhället är byggt på det; det finns på våra vägar, skolor, hem, kontor och mer; vi kan inte leva utan det. Ändå måste vi börja försöka.
Tillverkningen av cement, betongens nyckelingrediens, står för en jättestor åtta procent av världens utsläpp. Vi kommer inte att sluta bygga saker; tvärtom, vi är mitt uppe i en stor bostadskris som kommer att kräva mycket mer byggnad av saker (och gör så billigt). Så hur bygger vi starka, hållbara strukturer utan att fortsätta att skada planeten? Vad kan på ett tillförlitligt och prisvärt sätt ta platsen, framöver, av betongen som täcker våra städer?
En startuppringning CarbiCrete har utvecklat en lovande lösning: kolnegativ betong.
[Inbäddat innehåll]
CarbiCrete grundades av Dr. Mehrdad Mahoutian och Chris Stern, båda alumner från Montreals McGill University; Mahoutian började utveckla företagets teknik som doktorand. Tidigare i år säkrade företaget 17.3 miljoner dollar (23.5 miljoner CAD) i serie A-finansiering.
Status-Quo Betong
Nyckelingrediensen i betong är cement, en komplex förening gjord av kalcium, kisel, aluminium, järn och andra ingredienser. Dessa värms upp till extremt höga temperaturer (2,700 grader Fahrenheit!), orsakar en kemisk reaktion där vissa grundämnen brinner av och de återstående slutar som ett pulver. Det finns ett dubbelslag av utsläpp från denna process: för det första bränns kol eller naturgas för att skapa den energi och värme som behövs för att nå så höga temperaturer; och för det andra avger den kemiska reaktionen av cementföreningarna CO2.
Cementpulvret blandas med ballastmaterial som sand och grus, och när vatten tillsätts sker en annan kemisk reaktion som gör att hela blandningen härdar och når sin fulla styrka på lite under en månad.
Jordvänlig betong
CarbiCrete gör saker annorlunda på ett par sätt. Till att börja med har de sågat bort cement helt och hållet och ersatt det med stålslagg. Slagg är det avfall som kommer från metalltillverkningsprocessen; när järn utvinns ur järnmalm till göra stål, slagg är det som blir över. Det är inte ovanligt att man använder slagg som tillslag i byggandet, oftast för att asfaltera vägar.
De blandar slaggen med ballast och vatten och häller sedan blandningen i former för att göra CMUs (betongmurverk, de betongblock som används för konstruktion). Sista steget är att härda blocken så att de stelnar och når full styrka. Detta händer i en absorptionskammare där CO2 injiceras, vilket orsakar ännu en kemisk reaktion; Företagets webbplats förklarar: "Under kolsyraprocessen fångas CO2 permanent och omvandlas till stabila kalciumkarbonater, fyller tomrummen i matrisen för att bilda en tät struktur och ger betongen dess styrka." Full styrka uppnås på 24 timmar.
Det som gör CarbiCrete kolnegativt istället för kolneutralt är att företaget använder CO2-gas från industriella ventiler i sina absorptionskammare. Så de skapar inte CO2 i förväg, och de binder en del som har tagits bort från atmosfären.
Företaget säger dess CMU:er har mekaniska och hållbarhetsegenskaper motsvarande eller bättre än cementbaserade CMU:er, inklusive högre tryckhållfasthet med upp till 30 procent och bättre frys-/tiningsmotstånd.
Uppskalning
En potentiell nackdel är dock att eftersom CO2-absorptionen är en kritisk del av processen och måste göras i en speciell kammare, kan CarbiCrete endast användas i förgjuten form; det kan inte läggas i en mixerbil och hällas på plats på en byggplats. Istället för att sälja CMU:er licensierar CarbiCrete ut sin teknologi till betongtillverkare, som kan implementera företagets teknologi i prefabricerade anläggningar. Beroende på storleken på absorptionskammaren kan tekniken användas för att göra block, paneler, balkar eller egentligen någon annan förgjuten produkt.
CarbiCrete hävdar att om en typisk CMU-producerande anläggning anammar sin teknik kan miljöpåverkan vara betydande, med 20,000 2 ton CO4,400 som minskar och avlägsnas, 33,000 XNUMX kubikmeter vatten sparas och XNUMX XNUMX ton undvikas av deponi årligen.
Det råder ingen tvekan om att CarbiCretes produkt verkar vara rätt väg att gå. Men förutom att det måste förgjutas kan det vara svårt att skala produktens slutliga härdningsprocess för att nå den volym som krävs för att göra en buckla i traditionell betongbruk.
Förhoppningsvis har företaget fler innovationer i rockärmen som kan hantera sina nuvarande begränsningar. Investerare verkar tro det; förra månaden säkrade CarbiCrete en ny $ 5 miljoner (USD) från BDC Capitals nylanserade Climate Tech Fund II, som grundarna säger att de kommer att använda för rörelsekapital, produktutveckling och att bygga upp affärsutveckling och marknadsföringsverksamhet.
Vi är fortfarande en bit ifrån att konvertera till verkligt hållbar byggnadsteknik, men koldioxidnegativ betong, även i liten skala, är ett steg i rätt riktning.
Image Credit: Dan Meyers on Unsplash
