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加拿大蒙特利爾的Carbicrete公司開發(fā)了一種將碳隔離在混凝土中的技術(shù)，這項技術(shù)消除了對鈣基水泥的需求，鈣基水泥是傳統(tǒng)水泥的關(guān)鍵成分，占全球二氧化碳排放量的8%。首席執(zhí)行官克里斯·斯特恩表示：這項技術(shù)可以每年減少產(chǎn)生22億噸碳排放。

Carbicrete技術(shù)可用于制造負碳混凝土砌塊

Carbicrete成立于2016年，它將其技術(shù)授權(quán)給混凝土制造商，這些制造商可以將其集成到現(xiàn)有的混凝土砌塊和預(yù)制板生產(chǎn)流程中。Carbicrete與魁北克擁有70多年預(yù)制混凝土產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)驗的Patio Drummond公司合作，生產(chǎn)一種具有開創(chuàng)性的CMU負碳砌塊，而第一棟使用該材料的建筑已于年初在加拿大開始建造。

無水泥工藝

Carbicrete 的技術(shù)減少了對水泥的需求，這種粘合劑占傳統(tǒng)混凝土的 12% 左右，但占材料碳足跡的一半。為了制造水泥，碳酸鈣（通常以石灰石的形式）被加熱到大約 1480℃以提取氧化鈣。這個過程將占石灰石質(zhì)量 40% 的二氧化碳釋放到大氣中。這種能源密集型工藝通常由化石燃料提供動力，從而產(chǎn)生額外的排放。

Carbicrete 的方法規(guī)避了這些排放，每個混凝土砌體減少了大約兩公斤的二氧化碳。作為替代品，該公司使用煉鋼過程中的一種廢副產(chǎn)品，稱為爐渣，其中含有氧化鈣。在傳統(tǒng)的混凝土生產(chǎn)中，水泥用水固化，使鈣與周圍空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，并將其轉(zhuǎn)化為強化碳酸鈣。

該公司目前正在擴大其流程，以每天生產(chǎn) 25000 個 CMU

但在 Carbicrete 的系統(tǒng)中，氧化鈣被注入了從工業(yè)場所捕獲的二氧化碳。這種固化過程會產(chǎn)生碳酸鈣，有助于強化混凝土。

“它有效地完成了與普通混凝土產(chǎn)品中的水合作用相同的工作，”斯特恩解釋說?！拔覀冎圃斓幕炷疗鰤K的化學(xué)成分與普通混凝土砌塊完全相同，但我們采用了不同的方式?！?/p>

這個固化過程需要 24 小時，每個 CMU 通過將它們轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的礦物質(zhì)來儲存3kg二氧化碳，同時在固化過程中從周圍空氣中抽取額外的1kg二氧化碳。

該公司聲稱，由此產(chǎn)生的碳化混凝土的抗壓強度比傳統(tǒng)混凝土高出 30%，其生產(chǎn)過程不需要熱量，其能源消耗實際上無法與傳統(tǒng)水泥相比。

系統(tǒng)依賴鋼渣供應(yīng)

然而，Carbicrete 的潛力范圍是有限的。目前，其碳固化過程只能在工廠的受控環(huán)境中進行，僅限于在交付到建筑工地之前鑄造的 CMU 和混凝土板等產(chǎn)品。

這排除了它在液態(tài)預(yù)拌混凝土中的使用，該混凝土在現(xiàn)場澆注和固化以形成建筑物的地基和地板。為了服務(wù)于這個市場，Carbicrete 正在開發(fā)一種新技術(shù)，該技術(shù)還需要 5 到 10 年才能成熟。

該技術(shù)目前只能用于預(yù)制 CMU 和面板，而不是預(yù)拌混凝土

另一個問題是鋼渣的供應(yīng)。與 40 億噸水泥相比，每年僅生產(chǎn)約 2.5 億噸工業(yè)副產(chǎn)品。斯特恩表示：“每年沒有足夠的鋼渣來滿足全球?qū)τ诨炷恋男枨蟆薄?/p>

他補充說：“有可能取代目前混凝土產(chǎn)量的 10% 到 20%。但混凝土是地球上除水之外消耗量第二大的資源。因此，如果我們生產(chǎn) 10 億噸混凝土，那將是一個巨大的數(shù)量。”