Madala Süsinikusisaldusega Betoon - Alustades Maast üles

2023 Autor: Isabella Ferguson | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-03 14:09

Betoon! Seda on kasutatud enne 6. aastat, 500 eKr, kõige ulatuslikumalt Rooma impeeriumis ja siis unustatud, kuni see on Euroopas üles tõusnud umbes 15. sajandil. Täna on see planeedil kõige levinum inimtekkeline materjal - seda kasutatakse kodude, kõrghoonete, teede, sildade ja parkimiskohtade jaoks - ja seda põhjusega. See annab ehituses tugevuse, paindlikkuse ja vastupidavuse, millele sobivad vähesed kui üldse muud ehitusmaterjalid.

Wilsonville Betooni nõusolek

Ehitiste süsinikdioksiidi allikas number üks

Betoonis kasutatav tsement toodetakse lubjakivi põletamisel ahjudes väga kõrgel kuumusel (2, 300 ° C kuni 3 000 ° F), kasutades tavaliselt kütusena pulbristatud kivisütt või maagaasi, raisates palju energiat ja eraldades süsinikdioksiidi (CO2)) põlemisel. Tsemendi valmistamisel osalev keemiline reaktsioon eraldab kõrvalsaadusena rohkem CO2. Ühe tonni portlandtsemendi tootmine tekitab ühe tonni CO2 heitmeid. 79 protsenti betooni süsinikdioksiidi heitmetest pärineb tsemendist, kuigi see on ainult 13% materjalist - ülejäänu on liiv, täitematerjal ja vesi.

Pole üllatav, et betoon on hoonetes esineva süsinikuallikas number üks - moodustades kuni 55%. Ja see põhjustab 8–11% ülemaailmsest CO2-heitest. Kui see oleks riik, oleks betoonitööstus Hiina ja USA järel suuruselt kolmas süsinikdioksiidi eraldaja. Ometi on see kogu maailmas kodude, hoonete, linnade ja transpordisüsteemide "vundament" ning selle kasutamine kasvab kiiresti. Ülemaailmne nõudlus betooni järele on vee järel teisel kohal.

Kuidas saaksime jätkata betooni tugevuse, paindlikkuse ja vastupidavuse eeliste kasutamist, vähendades samal ajal selle mõju süsinikdioksiidile? Ja mis veelgi olulisem, kuidas saab süsinikdioksiidi kasutada betooni tootmisel, et muuta üks halvemaid süsinikdioksiidi heiteallikaid meetodiks süsiniku pikaajaliseks lukustamiseks?

Kasutades CO2 säilitamise asemel

CO2 sidumine ja säilitamine on vana mõtteviis. Gaasiküttel töötavate elektrijaamade, tsemendi ja väetiste tootmise süsinikdioksiidi sidumise (kogumise ja säilitamise) tehnoloogia on hästi välja töötatud, kuid siiani on saadud toodet majanduslikult vähe kasutatud. Suurema osa fookusest on pandud maa-alustele hoidlatele. Kuid oluliste kliimaeesmärkide kulutõhusaks täitmiseks peame liikuma süsinikdioksiidi kogumise ja kasutamise poole - hiljuti kättesaadava tehnoloogia abil pakub betoon nüüd suurepärase võimaluse. Tsemendi tootmisel või muudes tööstusprotsessides tekkivat süsinikdioksiidi võib kinni püüda ja lisada valmisbetoonile või selle komponentidele, kus see muundatakse mineraaliks, mida ei saa kunagi eraldada CO2 kujul. Saadud betoon on sageli tugevam ja kasutab vähem tsementi.

Wilsonville Betooni nõusolek

Rohelise betooni tehnoloogiad ja nende kättesaadavus

Mitmed ettevõtted kasutavad praegu oma toodetes süsinikdioksiidi ja / või vähendavad CO2 heitkoguseid erineval viisil, et toota rohelisi betoontooteid, mis ulatuvad mõnevõrra madalama süsinikusisaldusega kuni süsinikdioksiidi ja süsinikdioksiidi negatiivse tasemeni. Nova Scotias Halifaxis asuv ettevõte CarbonCure Technologies leiutas protsessi, mis hõlmab tsemendi tekkel CO2 eemaldamist ja segamisel betooni sisestamist. See võtab osa süsinikdioksiidist õhust välja ja kinnistab selle püsivalt betooni ning tugevdab seda - vähendades vajaliku tsemendi kogust. Siiani on CarbonCure betooni süsiniku netovähenemine ainult 5–7%. Selle suurim eelis on laialdane kättesaadavus kogu Põhja-Ameerikas. Vaadake nende CarbonCure'i tootjate kaarti ja küsige seda oma kohalikult tarnijalt.

Californias Los Gatosis asuv Blue Planet kasutab elektrijaamade heitgaaside korstnast kogutud süsinikdioksiidi sünteetiliste täitematerjalide tootmiseks, mida saab kasutada betooni loomiseks. Suitsugaasist kogutud CO2 ei vaja puhastamist, mis on energia- ja kapitalimahukas protsess. Seetõttu on Blue Planeti meetod äärmiselt tõhus ja selle tulemuseks on madalamad kulud kui traditsioonilistel CO2 kogumise meetoditel. Suitsugaasist eralduv CO2 muundatakse karbonaadiks (CO3), mis lukustab süsiniku igaveseks. Tulemuseks on madala süsinikusisaldusega, süsinikuneutraalne või süsinikunegatiivne betoon, mille struktuurne terviklikkus on sama kui tavalisel betoonil. Kompenseerides tsemendi süsiniku jalajälje, kompenseerib Blue Planeti sünteetilises agregaadis sisalduv süsinik enam kui tsemendi komponendi süsiniku jalajälje, muutes kombinatsiooni süsiniku neutraalseks või negatiivseks. Protsess vähendab ka vajadust kaevandada liiva ja lubjakivi täitematerjale, mis on betooni põhikomponendid ja põhjustavad olulist keskkonnamõju. Kuigi Blue Planet katsetab endiselt oma tehnoloogiat, on Texases asuva USA betooni koosseisu kuuluv Californias asuv Central Concrete juba kasutanud San Francisco rahvusvahelises lennujaamas valatud betooni Blue Planeti täitematerjali. Blue Planeti täitematerjal peaks olema betoonitootjatele kättesaadav aastaks 2022. Kättesaadavuse värskenduste saamiseks registreeruge Blue Planeti kaudu.

CarbiCrete kasutab protsessi, mida nimetatakse karboniseerimise aktiveerimiseks, mis välistab vajaduse tsemendi järele betoonis, asendades selle segus jahvatatud räbuga, mis on terasetootmise jääkaine. Betoonisegu valatakse vormidesse nagu tavaline betoon ja seejärel kõvastatakse tööstuslikest allikatest püütud CO2 abil. Kõvenemise ajal muutub gaas tahkeks, sidudes kokku räbu graanulid ja annab betoonile tugevuse. Protsessi saab rakendada mis tahes betooni monteeritavates tehastes, kuid see pole veel valatud betooni jaoks saadaval. CarbiCrete protsess välistab tsemendi tootmisega seotud CO2 heitkogused ja sisestab seejärel teistesse tööstusharudesse saadud CO2 oma toodetesse. Kuna protsessi käigus kulutatakse rohkem CO2 kui eraldub, on see süsinikegatiivne betoon. CarbiCrete'i müüritooted peaksid varsti olema saadaval Quebecis asuva Patio Drummondi kaudu ja laiendavad neid ka järgmistel aastatel. Selle betoonivalmis segu on alles väljatöötamisel ja võib-olla pole see saadaval paar aastat. Kuid tasub sisse logida CarbiCrete'iga, et pääseda sellele süsiniknegatiivsele lahendusele niipea, kui see on saadaval.

USA betoon kasutab betooni süsinikujalajälje vähendamiseks mitmeid meetodeid - alates CarbonCure'i kasutamisest kuni suure tugevusega täitematerjali kasutamiseni, mis vähendab tsemendi vajadust, kuni söe või terase räbu põletamisest saadud tuha lisamiseni tsemendiks. Terasräbu lisamine vähendab Portland Cementi kasutamist kuni 50%. See võib toota ka räbust täitematerjali. See vähendab prügilajäätmeteks muutuva räbu hulka ja vähendab vajadust toorainet kaevandada. USA betoonil on turustusvõimalusi ida- ja läänerannikul, samuti Texases. Kui mõni on teie lähedal, küsige neilt, kas neil on mõni neist madala süsinikdioksiidiheitega betoonivalikutest saadaval. Või pöörduge nende California kontorisse, et saada lisateavet nende madala süsinikdioksiidiheitega võimaluste kohta.

Wilsonville Betooni nõusolek

New Jersey osariigis Piscataway's asuv Solidia Technologies kasutab madalama temperatuuri ja madalama energiaprotsessi, mille tulemuseks on tsemendi tootmisel 30–40% vähem CO2 heitkoguseid. Lisaks ravib see nende betooni vee asemel CO2-jäätmetega, püüdes püsivalt CO2 kinni. See väidab, et võrreldes tavaliste kokkupandavate plokkidega väheneb CO2 heitkogus kokku 70% ja säästab palju vett. Tahke betoon kõveneb vähem kui 24 tunni jooksul, võrreldes traditsioonilise betooni 28 päevaga. Solidia vähese süsinikusisaldusega betoon on tänapäeval Põhja-Ameerikas saadaval EP Henry Henry sillutuskivide ja plokkidena haljastuse, tugimüüride, sissesõiduteede, kõnniteede ja terrasside jaoks. Solidia valmis segu asendab osa madala süsinikusisaldusega tsemendimaterjalist tavalise portlandtsemendi ja vähendab valmis segu süsinikujälge 30%. See peaks olema saadaval järgmise kahe aasta jooksul. Kontrollige saadavust Solidia kaudu.

Geopolümeertsement on olnud saadaval juba aastaid. CO2 sidumise asemel ei kasuta see üldse portlandtsementi, mille tulemuseks on väga madal süsinikprofiil ja lisaks hea vastupidavus. Geopolümeerilahendused Texases valmistavad kuumusevaba geopolümeerbetooni, mis portlandtsemendi kasutamise asemel ühendab lendtuhast saadud ringlussevõetud jäätmed, jahvatatud granuleeritud kõrgahjuräbu ja muud looduslikult esinevad mineraalid. Selle süsinikujälg on umbes 10% portlandtsemendi omast, see on happekindel, palju vastupidavam ja kauakestvam (ettevõtte sõnul kuni 1000 aastat) kui tavaline betoon ning kulutab vähem vett ja värskeid loodusvarasid. Saadud tsement on kvaliteetsem kui portlandtsement ja seda saab kasutada standardsetes valmisbetoonirajatistes. See on kallim kui tavaline betoon, kuid selle keskkonnale on palju eeliseid. Ehitajad, kes on huvitatud oma toote kasutamisest, peaksid neile otse helistama või paluma, et betooni tarnija neile helistaks.

Muud valikud

Tsemenditööstus propageerib madalama süsinikdioksiidi sisaldusega tsementi - Portlandi lubjakivitsement (PLC), mis on segutsement, mis sisaldab koostisosana 5–15% lubjakivi, vähendades betoonis kasutatava tsemendi kogust ja vähendades selle CO2-jalajälge umbes 10 %. Kanada Lehigh Tsement toodab betoonisegusid, mis sisaldavad EcoCemPLC-d, mis vähendab CO2 heitkoguseid kuni 10%. Põhja-Ameerika Lehigh Tsemendi tarnijad leiate siit.

Alumine rida

Kokkuvõtteks on see, et töövõtjad peaksid oma konkreetselt tarnijalt küsima madalaimaid CO2-tooteid, millele neil on juurdepääs ja mis sobivad nende projekti jaoks. Madala süsinikusisaldusega betooni kättesaadavus kasvab ja võib piirkonniti erineda. Palumine tarnijal need tooted leida, neile juurde pääseda ja neid tarnida on kõige tõhusam viis nende tavavoolu viimiseks.

Wilsonville Betooni nõusolek

Joe Emersoni kohta: Joe müüs esimese energiakriisi ajal energiasäästlikke puuahjusid, soojendas oma kodu puupliidiga, paigaldas sooja vee päikesekollektoreid ja soojustas oma kodu 1979. aastal. Ta osales üle tosina uue nullenergiaga kodu ehitamises ja renoveeris kaks olemasolevat kodu nullini. Tema praegune kodu on positiivse energia kodu, mis töötab täielikult tema elektrisõidukitega. Joe alustas nullenergiaprojekti, et jagada nullenergiaga kodude eeliseid.

Liituge meiega sekvestreerimisnädala raames rohelise betooni veebiseminaril.