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減少混凝土加工中的碳排放 用新技術(shù)刷新“封存率”
2024年07月01日 14:04:52
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5844
從工業(yè)生產(chǎn)的角度來說，混凝土的生產(chǎn)方式眾多，并且普遍都不算復(fù)雜。而生產(chǎn)最簡單的混凝土甚至只需要工人們將水、細骨料(如沙子)、粗骨料(如礫石)和水泥混合在一起即可。但是這個過程產(chǎn)生的二氧化碳卻不容忽視。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著全球氣候變化問題的日益嚴峻，減少溫室氣體排放已成為全球共識。混凝土作為常見的建筑材料，其硬度大、耐壓強度高、堅固耐用、原料來源廣泛等優(yōu)勢讓其成為了目前世界上消耗量最大的材料之一。但與此同時，它也是二氧化碳排放的主要來源之一。
從工業(yè)生產(chǎn)的角度來說，混凝土的生產(chǎn)方式眾多，并且普遍都不算復(fù)雜。而生產(chǎn)簡單的混凝土甚至只需要工人們將水、細骨料(如沙子)、粗骨料(如礫石)和水泥混合在一起即可。但是這個過程產(chǎn)生的二氧化碳卻不容忽視。
一方面，水泥的生產(chǎn)過程會消耗了大量的石灰石、黏土和電力，這個過程會造成巨大的碳排放；另一方面，生產(chǎn)過程中，材料間會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這個過程也會產(chǎn)生二氧化碳。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1噸水泥將產(chǎn)生約810千克的二氧化碳。而全球范圍內(nèi)，水泥和混凝土行業(yè)排放的二氧化碳占據(jù)了人為二氧化碳年排放量的5%至7%。可以說，解決混凝土碳排放問題是解決溫室效應(yīng)的一個重要方向。
解決這一問題的關(guān)鍵之一便是“碳匯”。碳匯是指通過植樹造林、植被恢復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)管理等措施，吸收和儲存大氣中CO2，從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程。而在這個概念下衍生出一個碳匯產(chǎn)品的概念，即通過一系列經(jīng)國家認可的核算、監(jiān)測、管理方法學(xué)，將森林、草原、濕地、農(nóng)田、海洋等不同生態(tài)系統(tǒng)中的碳匯開發(fā)為可備案、可管理的產(chǎn)品。
而在混凝土生產(chǎn)中注入二氧化碳則是一種有效的減少二氧化碳排放的方法。簡單的說就是將二氧化碳封存技術(shù)引入混凝土生產(chǎn)過程中，通過捕獲和封存生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳，實現(xiàn)減排目標。但是常用的封存方式存在兩個問題，一個是二氧化碳捕獲效率低、能耗高，效果不理想，另一個是混凝土強度會因此受到影響，限制了這種方式的適用范圍。
就在最近，一項新的技術(shù)將混凝土生產(chǎn)與碳匯更好地結(jié)合到了一起。開發(fā)這種新制造工藝的是美國西北大學(xué)科學(xué)家，而根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，這種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)了高達45%的二氧化碳(CO2)封存效率。換言之，就是制造過程中注入的CO2有近一半被捕獲和儲存。更重要的一點是，這項技術(shù)還能確保生產(chǎn)出的混凝土強度與耐久度不受影響。
據(jù)悉，研究人員并沒有采用傳統(tǒng)的“在混雜所有成分時注入二氧化碳”這一思路，而是首先將CO2氣體注入與少量水泥粉混合的水中，再將得到的碳酸懸浮液與其他水泥和骨料混合。而結(jié)果便是，這種方法不但讓重新利用混凝土制造過程中排放的部分二氧化碳技術(shù)操作變得更加簡單，還收獲了更好的效果。更重要的是，這種方法還打開了混凝土行業(yè)將向更加綠色、低碳的方向發(fā)展的新思路。
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