Бетон, атрыманы з CO2, можа пабудаваць чыста-адмоўную будучыню

У свеце з ростам насельніцтва і хуткім ростам будаўнічага сектара, як мы можам прадухіліць пашкоджанне клімату пры будаўніцтве дамоў? Бетон з'яўляецца другім найбольш спажываным матэрыялам на Зямлі, але яго ключавы інгрэдыент, цэмент, адказвае за 7% сусветных антрапагенных выкідаў CO2. Адказ можа прыйсці з паветра - будаўнічыя матэрыялы, атрыманыя з CO2, - піша Іў Поўп, тэхналагічны аналітык IDTechEx

Новая справаздача IDTechEx «Выкарыстанне вуглякіслага газу 2024-2044: тэхналогіі, прагнозы рынку і гульцы» даследуе мноства спосабаў выкарыстання ўлоўленага вуглякіслага газу для стварэння карысных прадуктаў. Сярод іх будаўнічыя матэрыялы, атрыманыя з CO2, паказалі асаблівую перспектыву дзякуючы паляпшэнню прадукцыйнасці і эканамічнай канкурэнтаздольнасці, а таксама перавагам устойлівага развіцця. IDTechEx прагназуе, што да 170 года ў будаўнічых матэрыялах будзе выкарыстана больш за 2 мільёнаў тон улоўленага CO2044.

Вуглякіслы газ можа быць выкарыстаны ў вытворчасці бетону трыма рознымі спосабамі: увядзеннем CO2 падчас цвярдзення зборнага бетону, увядзеннем CO2 падчас замешвання гатовага бетону і адукацыяй карбанатных запаўняльнікаў/дабавак.

Стадыі вытворчасці бетону з пазначанымі магчымасцямі ўтылізацыі (CO2U) і ўлоўлівання вугляроду (CC). Крыніца: IDTechEx

У адрозненне ад некаторых іншых шляхоў утылізацыі вуглякіслага газу, такіх як пераўтварэнне ў электроннае паліва, што патрабуе вялікай колькасці энергіі і зялёнага вадароду (часта празмерна дарагога), асноўная хімія мінералізацыі, якая ляжыць у аснове паглынання CO2 падчас вытворчасці бетону, з'яўляецца тэрмадынамічна спрыяльнай і менш энергіі -інтэнсіўны, таму што ўтвараюцца ўстойлівыя карбанаты металаў. Гэтыя карбанаты ўяўляюць сабой фактычна пастаяннае паглынанне CO2, таму будаўнічыя матэрыялы, атрыманыя з CO2, падвойваюць адначасовае выкарыстанне вуглякіслага газу і захоўванне вуглякіслага газу. Працэс сумяшчальны з мноствам розных крыніц CO2.

Валарызацыя адходаў

У дадатак да адходаў CO2, патокі цвёрдых адходаў таксама могуць быць перапрафіляваны ў новы бетон з выкарыстаннем хіміі мінералізацыі CO2 для адукацыі карбанатаў. Напрыклад, сярод удзельнікаў вытворчасці бетону, атрыманага з CO2, - швейцарская кампанія Neustark, якая выкарыстоўвае рэакцыю CO2 з разбураным бетонам для захоўвання вуглякіслага газу і вытворчасці бетоннага запаўняльніка. Іншы вытворца запаўняльнікаў, брытанская кампанія OCO Technology, замест гэтага выкарыстоўвае CO2 і адходы прамысловых цеплавых працэсаў. Між тым, гігант будаўнічых матэрыялаў Heidelberg Materials праводзіць даследаванні і распрацоўкі па перапрацоўцы бетону з выкарыстаннем CO2 для стварэння заменніка цэменту. Сталёвы дзындра вывучаецца кампаніямі, у тым ліку Carbonaide і CarbiCrete, у якасці замены цэменту падчас цвярдзення з дапамогай CO2. Дадатковы прыбытак можа быць атрыманы за кошт платы за ўтылізацыю адходаў, а некаторыя гульцы бетону, атрыманага з CO2, паведамляюць, што ўжо дасягнулі парытэту коштаў з дзеючымі кампаніямі.

Паскарэнне ўсынаўлення

Вытворчасць бетону, як правіла, нізкая маржа, і гатоўнасць плаціць экалагічна чыстыя прэміі нізкая. Такім чынам, шырокае распаўсюджванне бетону, атрыманага з CO2, будзе абапірацца на тэхналогію ўтылізацыі CO2, ствараючы простыя ў прыняцці рашэнні, якія мінімальна разбураюць існуючыя вытворчыя працэсы. У цвярдзенні з дапамогай CO2 некаторыя гульцы нацэлены на мадэрнізаваныя камеры цвярдзення. У іншых месцах таксама камерцыялізуюцца рашэнні "падключы і працуй" і мабільныя прылады.

рэклама

У 2023 годзе было выпушчана некалькі стандартаў ASTM адносна цвярдзення з дапамогай CO2, што павысіла ўпэўненасць у бяспецы і якасці зборнага бетону, атрыманага з CO2. У той час як многія будаўнічыя матэрыялы, атрыманыя з CO2, яшчэ не дасягнулі цэнавага парытэту ў параўнанні са звычайным бетонам, некаторыя кліенты гатовыя плаціць больш за павышаныя характарыстыкі (напрыклад, больш высокую трываласць і палепшаную эстэтыку).

Выходзіць за межы чыстага нуля

Прамое паглынанне СО2 у бетон можа быць працэсам з нулявым вылучэннем, калі дыяксід вугляроду паступае з кропкавай крыніцы выкапняў (напрыклад, вугальнай электрастанцыі), або працэсам з адмоўным вылучэннем, калі выкарыстоўваецца біягенны або прамой СО2, захоплены паветрам. У 2023 годзе ў выніку супрацоўніцтва паміж кампаніяй Heirloom, якая займаецца прамым захопам паветра (DAC), і кампаніяй CarbonCure, атрыманай з CO2, упершыню захаваны CO2, захоплены з навакольнага паветра, у бетон.

Але ці з'яўляецца бетон, атрыманы з CO2, па-ранейшаму адмоўным, калі ўлічваць CO2, які выдзяляецца падчас вытворчасці цэменту? Адукацыя карбанатаў металаў падчас мінералізацыі CO2 можа павялічыць трываласць бетону і паменшыць колькасць неабходнага цэменту. У якасці альтэрнатывы некаторыя карбанатныя дабаўкі могуць выступаць у якасці дадатковых цэментавых матэрыялаў і замяняць цэмент. Такім чынам, паводле аналізу гульцоў, праведзенага IDTechEx, некалькі могуць вырабляць вугляродна-адмоўныя бетонныя вырабы. Пастаяннае захоўванне CO2 у бетоне дазваляе гульцам прадаваць каштоўныя крэдыты на выдаленне вуглякіслага газу на добраахвотным вугляродным рынку.

Дадзеныя аб выкідах вугляроду ад 12 бетонных гульцоў, атрыманых з CO2. Крыніца: IDTechEx

шлях наперад

Нягледзячы на ​​тое, што вытворчасць бетону, атрыманага з CO2, каштуе даражэй, чым звычайны бетон, прыбытак можа быць атрыманы за кошт платы за ўтылізацыю адходаў і продажу крэдытаў на выкід вугляроду, і некаторыя гульцы ўжо паведамляюць аб дасягненні парытэту коштаў. У будучыні ўзмацненне нарматыўнай падтрымкі (напрыклад, павышэнне коштаў на выкід вугляроду) яшчэ больш паскорыць распаўсюджванне, і IDTechEx прагназуе, што больш за 170 мільёнаў тон улоўленага CO2 будуць выкарыстоўвацца ў будаўнічых матэрыялах да 2044 г. Рашэнні па ўлоўліванні вугляроду для цэментных печаў працягваюць развівацца, CO2 можа быць атрыманы з вытворчасці цэменту, ствараючы кругавое рашэнне.

Каб даведацца больш аб новай справаздачы IDTechEx «Выкарыстанне вуглякіслага газу 2024-2044: тэхналогіі, прагнозы рынку і гульцы», у тым ліку прыклады старонак, якія можна загрузіць, наведайце www.IDTechEx.com/CO2U.

Для атрымання дадатковай інфармацыі аб партфелі даследаванняў рынку CCUS (захоп, выкарыстанне і захоўванне вугляроду) IDTechEx, калі ласка, звярніцеся да IDTechEx «Рынкі захопу, выкарыстання і захоўвання вугляроду (CCUS) 2023-2043» і «Рынкі выдалення дыяксіду вугляроду (CDR) 2023». -2040: Тэхналогіі, гульцы і прагнозы».

Пра IDTechEx

IDTechEx накіроўвае вашыя стратэгічныя бізнес-рашэнні з дапамогай прадуктаў даследаванняў, падпіскі і кансультавання, дапамагаючы вам атрымліваць прыбытак ад новых тэхналогій. Для атрымання дадатковай інфармацыі звяртайцеся [электронная пошта абаронена] або наведайце www.IDTechEx.com.

Падзяліцеся гэтым артыкулам: