0 просмотров

Конкретный

Бетон является одним из самых потребляемых материалов в мире, уступая только воде. 1 Это потому, что его долговечность, доступность и доступность делают его необходимым для бесчисленных строительных проектов, от мостов до дорог и зданий.

Поскольку бетон используется в таких больших масштабах, он также производит большое количество удерживающих тепло парниковых газов, в основном в результате производственного процесса, который выделяет углекислый газ ( CO2). Тем не менее, миру понадобится бетон для создания инфраструктуры, способной справиться с изменением климата и ростом населения. Итак, вопрос в том, как снизить воздействие бетона на окружающую среду, даже если мы продолжаем сильно полагаться на него?

Бетон: его ингредиенты и воздействие

Бетон представляет собой смесь нескольких различных материалов: воды, мелкого заполнителя (или песка), крупного заполнителя (или гравия), химических добавок и, самое главное, цемента. Цемент — это то, что связывает все эти ингредиенты вместе, чтобы придать бетону его долговечность и характерный серый вид. Однако производство цемента также является источником большей части выбросов бетона: фактически, исследование 2016 года показало, что на долю цемента приходится около 7% выбросов. все выбросы парниковых газов во всем мире. 2

Цемент начинается с измельчения минералов, которые нагревают в печи для получения так называемого «клинкера». Клинкер измельчают в порошок, смешивают с несколькими добавками, а затем смешивают с некоторыми другими минералами для создания цемента.

Статья в тему:  Как глобальное потепление повлияет на Марс

Этот процесс создает CO2 двумя основными способами. Во-первых, это химическая реакция, которая происходит при образовании клинкера. Второй — нагрев печи до температуры выше 2600°F, что должно осуществляться с использованием ископаемого топлива.

Чтобы сделать низкоуглеродистый бетон реальностью, производители, инженеры и ученые работают над снижением выбросов CO.2 выбросы производства цемента и изменение ингредиентов, используемых в бетоне.

Один материал. Много возможностей

Существует много способов уменьшить или даже полностью исключить выбросы при производстве цемента. В то время как некоторые из них доступны уже сегодня, другие могут потребовать дополнительных инвестиций.

Одна из стратегий заключается в использовании альтернативных видов топлива вместо ископаемого топлива для нагрева цементных печей. Сегодня эти альтернативные виды топлива в основном представляют собой отходы, такие как использованные шины.

Другая стратегия заключается в производстве смешанных цементов, в которых используется меньше клинкера. Один тип смешанного цемента, портландцемент с известняком, работает так же, как и обычный цемент, но выделяет примерно на 10% меньше CO.2.

Бетон с низким содержанием углерода может быть изготовлен из смешанных цементов и дополнительных вяжущих материалов (SCM), которые, как и обычный цемент, связывают вместе песок и гравий при смешивании с водой. Эти SCM включают побочные продукты, такие как летучая зола от угольных электростанций и гранулированный доменный шлак от производства чугуна и стали.

Производство бетона с нулевыми выбросами потребует более амбициозных действий, почти наверняка включающих улавливание некоторого количества углерода при производстве цемента. К счастью, СО2 захваченные при производстве цемента (или в любом другом промышленном процессе) могут «минерализоваться» и стать частью самого готового бетона. В отличие от планов по закачиванию уловленного углерода под землю, минерализация химически преобразует углерод и постоянно сохраняет его.

Статья в тему:  Как глобальное потепление влияет на озера

Когда бетон затвердевает, он также естественным образом поглощает CO.2 через процесс, называемый «карбонизация», превращая его в твердое вещество внутри бетона. Этот процесс может компенсировать часть CO2 выбросы от производства цемента.

Правительства, промышленность, потребители и академические круги должны будут сотрудничать, чтобы обеспечить жизнеспособность, доступность и доступность низкоуглеродистого бетона.Если они добьются успеха, этот широко потребляемый материал может иметь гораздо меньшее воздействие и даже действовать как «поглотитель углерода», оказывая чистое негативное влияние на выбросы парниковых газов в мире.

Углеродоотрицательный бетон. Мы еще не достигли этого, но при правильных обстоятельствах производство бетона может на самом деле накапливать больше CO2, чем выбрасывается в атмосферу. Бетон является углеродоотрицательным, если он содержит больше углерода, чем было выброшено при его производстве. В лучшем случае все выбросы CO2 по пути улавливаются, минерализуются и становятся ингредиентами готового бетона либо в виде заполнителей, либо в процессе отверждения.Нажмите здесь, чтобы увидеть данные из инфографики выше в таблице.

ШагОписаниеПоток углеродаПоток других материалов
1Сначала вам нужен запас CO2. Скорее всего, это связано с улавливанием углерода на электростанции или промышленном предприятии, работающем на угле или природном газе.К заполнителям (шаг 3) и/или твердеющему бетону (шаг 4)Н/Д
2Вам также нужен цемент, который производится при высоких температурах в печи. Процесс выделяет CO2, который можно уловить, чтобы заменить потребность в CO2 из другого промышленного источника.В атмосферу (или, если захвачено, используется как на шаге 1)Цементировать (шаг 3)
3Ключевыми ингредиентами бетона являются «заполнители» (такие как песок и гравий), вода и цемент. Один из способов использовать ваши запасы CO2 заключается в превращении его в агрегаты посредством «минерализации». В этом процессе СО2 реагирует с такими элементами, как кальций или магний, с образованием твердого вещества.Через заполнители в бетон (шаг 4)К бетону (шаг 4)
4После смешивания цемента, воды и заполнителей бетон должен медленно «отвердевать», чтобы стать более прочным и предотвратить растрескивание. Второй способ использования CO2 заключается в том, чтобы вводить его в процессе отверждения, что обеспечивает дополнительную прочность.До готовой конструкции (шаг 5)До готовой конструкции (шаг 5)
5Когда бетон в готовом здании или дороге затвердевает, остается последняя возможность сохранить углерод. Бетонные конструкции поглощают некоторое количество CO.2 из окружающего воздуха в естественном процессе, называемом «карбонизация».Из окружающего воздухаН/Д
Статья в тему:  Как глобальное потепление повлияет на цветение фитопланктона

Опубликовано 8 января 2021 г.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector