Iš CO2 gautas betonas gali sukurti neigiamą ateitį

Kaip pasaulyje, kuriame daugėja gyventojų ir sparčiai besiplečiantis statybų sektorius, galime neleisti, kad statant namus pakenktų mūsų klimatui? Betonas yra antra labiausiai sunaudojama medžiaga Žemėje, tačiau pagrindinė jo sudedamoji dalis, cementas, sukelia 7 % pasaulio antropogeninio CO2 emisijų. Atsakymas gali kilti iš oro – iš CO2 gautų statybinių medžiagų – rašo Ieva Pope, „IDTechEx“ technologijų analitikė

Naujoje IDTechEx ataskaitoje „Anglies dioksido panaudojimas 2024–2044 m.: technologijos, rinkos prognozės ir žaidėjai“ nagrinėjami įvairūs būdai, kaip panaudoti sugautą anglies dioksidą, kad būtų sukurti naudingi produktai. Iš CO2 gaunamos statybinės medžiagos buvo ypač daug žadančios dėl geresnių našumo ir sąnaudų konkurencingumo, taip pat tvarumo pranašumų. „IDTechEx“ prognozuoja, kad iki 170 m. statybinėse medžiagose bus panaudota daugiau nei 2 milijonų tonų surinkto CO2044.

Anglies dioksidas betono gamyboje gali būti panaudotas trimis skirtingais būdais: įpurškiant CO2 kietėjant surenkamam betonui, įpurškiant CO2 maišant paruoštą betoną ir formuojant karbonatinius užpildus/priedus.

Pažymėti betono gamybos etapai su panaudojimo (CO2U) ir anglies surinkimo (CC) galimybėmis. Šaltinis: IDTechEx

Skirtingai nuo kai kurių kitų anglies dioksido panaudojimo būdų, pvz., keitimo į e. kurą, kuriam reikia daug energijos ir žalio vandenilio (dažnai pernelyg brangaus), pagrindinė mineralizacijos chemija, kuria grindžiamas CO2 įsisavinimas betono gamybos metu, yra termodinamiškai palanki ir mažiau energijos suvartojama. -intensyvus, nes susidaro stabilūs metalų karbonatai. Šie karbonatai yra veiksmingas nuolatinis CO2 sekvestravimas, todėl iš CO2 gautos statybinės medžiagos padvigubėja, nes tuo pačiu metu naudojamas anglies dioksidas ir kaupiamas anglies dioksidas. Procesas suderinamas su daugeliu skirtingų CO2 šaltinių.

Valorizuojančios atliekas

Be CO2 atliekų, kietųjų atliekų srautai taip pat gali būti panaudoti naujam betonui naudojant CO2 mineralizacijos chemiją, kad susidarytų karbonatai. Pavyzdžiui, tarp CO2 betono gamintojų yra Šveicarijos bendrovė „Neustark“, kuri naudoja CO2 reakciją su nugriauto betonu, kad kauptų anglies dioksidą ir gamintų betono užpildą. Kitas užpildų gamintojas, JK įsikūrusi OCO Technology, vietoj to naudoja CO2 ir atliekas, susidarančias pramoniniuose šiluminiuose procesuose. Tuo tarpu statybinių medžiagų milžinė „Heidelberg Materials“ tęsia tyrimus ir plėtrą, susijusią su betono perdirbimu naudojant CO2 cemento pakaitalui gaminti. Įmonės, įskaitant Carbonaide ir CarbiCrete, tiria plieno šlaką kaip cemento pakaitalą kietinant CO2. Papildomų pajamų galima gauti iš mokesčių už atliekų šalinimą, o kai kurie iš CO2 išgaunami betono gamintojai praneša jau pasiekę kainų lygiavertiškumą su esamais operatoriais.

Įvaikinimo pagreitis

Betono gamybos pelnas paprastai yra mažas, o noras mokėti ekologišką įmoką yra mažas. Todėl platus iš CO2 gauto betono diegimas priklausys nuo CO2 panaudojimo technologijų žaidėjų, sukuriančių lengvai priimamus sprendimus, kurie minimaliai trikdo esamus gamybos procesus. Kietinant CO2, kai kurie žaidėjai taikė modifikuojamas kietinimo kameras. Kitur taip pat komercializuojami „plug-and-play“ ir mobiliųjų įrenginių sprendimai.

reklama

2023 m. buvo išleisti keli ASTM standartai, susiję su kietėjimu su CO2, padidindami pasitikėjimą iš CO2 pagaminto surenkamojo betono sauga ir kokybe. Nors daugelis statybinių medžiagų, pagamintų iš CO2, dar nepasiekė kainos lygybės su įprastu betonu, kai kurie klientai nori mokėti daugiau dėl geresnių eksploatacinių savybių (pvz., didesnio stiprumo ir patobulintos estetikos).

Peržengia grynojo nulio ribas

Tiesioginis CO2 įsisavinimas į betoną gali būti lygus nuliui, jei anglies dioksidas gaunamas iš iškastinio taškinio šaltinio (pvz., anglies jėgainės), arba grynasis neigiamas procesas, jei naudojamas biogeninis arba tiesioginis CO2 surenkamas iš oro. 2023 m., bendradarbiaujant tiesioginio oro surinkimo (DAC) kompanijai „Heirloom“ ir iš CO2 pagamintam betono žaidėjui „CarbonCure“, pirmą kartą iš aplinkos oro surinktas CO2 saugomas betone.

Tačiau ar iš CO2 gautas betonas vis dar yra neigiamas, atsižvelgiant į cemento gamybos metu išsiskiriantį CO2? Metalo karbonatų susidarymas CO2 mineralizacijos metu gali padidinti betono stiprumą ir sumažinti reikalingo cemento kiekį. Arba kai kurie karbonato priedai gali veikti kaip papildomos cementinės medžiagos ir pakeisti cementą. Todėl, remiantis IDTechEx žaidėjų analize, keli gali gaminti anglies neigiamus betono gaminius. Nuolatinis CO2 saugojimas betone leidžia žaidėjams savanoriškoje anglies rinkoje parduoti didelės vertės anglies dioksido šalinimo kreditus.

Duomenys apie anglies pėdsaką iš 12 CO2 betono grotuvų. Šaltinis: IDTechEx

Kelias pirmyn

Nors iš CO2 pagaminto betono gamyba yra brangesnė nei įprasto betono, pajamų galima gauti iš mokesčių už atliekų šalinimą ir parduodant anglies dioksido kreditą, o kai kurie žaidėjai jau praneša, kad pasiekė kainų paritetą. Ateityje stipresnė reguliavimo parama (pavyzdžiui, padidinta anglies dioksido kaina) dar labiau paspartins įsisavinimą, o IDTechEx prognozuoja, kad iki 170 m. statybinėse medžiagose bus panaudota daugiau nei 2 mln. CO2044 gali būti gaunamas iš cemento gamybos, sukuriant apskritą sprendimą.

Norėdami sužinoti daugiau apie naują IDTechEx ataskaitą „Anglies dioksido panaudojimas 2024–2044 m.: technologijos, rinkos prognozės ir žaidėjai“, įskaitant atsisiunčiamus pavyzdinius puslapius, apsilankykite www.IDTechEx.com/CO2U.

Daugiau informacijos apie IDTechEx CCUS (anglies surinkimo, panaudojimo ir saugojimo) rinkos tyrimų portfelį rasite IDTechEx „Anglies surinkimo, panaudojimo ir saugojimo (CCUS) rinkose 2023–2043“ ir „Anglies dioksido pašalinimo (CDR) rinkose 2023 m. -2040: technologijos, žaidėjai ir prognozės“ pranešimai.

Apie IDTechEx

„IDTechEx“ vadovauja jūsų strateginiams verslo sprendimams per savo tyrimų, prenumeratos ir konsultacijų produktus, padėdamas jums gauti naudos iš naujų technologijų. Norėdami gauti daugiau informacijos, kreipkitės [apsaugotas el. paštu] arba apsilankykite www.IDTechEx.com.

Pasidalinkite šiuo straipsniu: