減少混凝土加工中的碳排放 用新技術(shù)刷新“封存率”
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著全球氣候變化問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，減少溫室氣體排放已成為全球共識(shí)?；炷磷鳛槌Ｒ?jiàn)的建筑材料，其硬度大、耐壓強(qiáng)度高、堅(jiān)固耐用、原料來(lái)源廣泛等優(yōu)勢(shì)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(shí)，它也是二氧化碳排放的主要來(lái)源之一。
從工業(yè)生產(chǎn)的角度來(lái)說(shuō)，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(jiǎn)單的混凝土甚至只需要工人們將水、細(xì)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(gè)過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳卻不容忽視。
一方面，水泥的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)消耗了大量的石灰石、黏土和電力，這個(gè)過(guò)程會(huì)造成巨大的碳排放；另一方面，生產(chǎn)過(guò)程中，材料間會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(shuō)，解決混凝土碳排放問(wèn)題是解決溫室效應(yīng)的一個(gè)重要方向。
解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵之一便是“碳匯”。碳匯是指通過(guò)植樹(shù)造林、植被恢復(fù)、生態(tài)系統(tǒng)管理等措施，吸收和儲(chǔ)存大氣中CO2，從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過(guò)程。而在這個(gè)概念下衍生出一個(gè)碳匯產(chǎn)品的概念，即通過(guò)一系列經(jīng)國(guó)家認(rèn)可的核算、監(jiān)測(cè)、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(kāi)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(jiǎn)單的說(shuō)就是將二氧化碳封存技術(shù)引入混凝土生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)捕獲和封存生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳，實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。但是常用的封存方式存在兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是二氧化碳捕獲效率低、能耗高，效果不理想，另一個(gè)是混凝土強(qiáng)度會(huì)因此受到影響，限制了這種方式的適用范圍。
就在最近，一項(xiàng)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(kāi)發(fā)這種新制造工藝的是美國(guó)西北大學(xué)科學(xué)家，而根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)了高達(dá)45%的二氧化碳(CO2)封存效率。換言之，就是制造過(guò)程中注入的CO2有近一半被捕獲和儲(chǔ)存。更重要的一點(diǎn)是，這項(xiàng)技術(shù)還能確保生產(chǎn)出的混凝土強(qiáng)度與耐久度不受影響。
據(jù)悉，研究人員并沒(méi)有采用傳統(tǒng)的“在混雜所有成分時(shí)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(guò)程中排放的部分二氧化碳技術(shù)操作變得更加簡(jiǎn)單，還收獲了更好的效果。更重要的是，這種方法還打開(kāi)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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