Ang CO2-Derived Concrete ay Maaaring Bumuo ng Net-Negative Future

Sa mundong may dumaraming populasyon at mabilis na lumalawak na sektor ng konstruksiyon upang tumugma, paano natin mapipigilan ang pagtatayo ng mga tahanan na makapinsala sa ating klima? Ang kongkreto ay ang pangalawang pinaka-natupok na materyal sa Earth, ngunit ang pangunahing sangkap nito, ang semento, ay responsable para sa 7% ng pandaigdigang anthropogenic CO2 emissions. Ang sagot ay maaaring magmula sa manipis na hangin - CO2-derived building materials - writes Eve Pope, Technology Analyst sa IDTechEx

Ang bagong ulat ng IDTechEx na "Paggamit ng Carbon Dioxide 2024-2044: Mga Teknolohiya, Mga Pagtataya sa Market, at Mga Manlalaro" ay nag-e-explore ng maraming paraan upang bigyang halaga ang nakuhang carbon dioxide upang lumikha ng mga kapaki-pakinabang na produkto. Kabilang sa mga ito, ang mga materyales sa gusali na nagmula sa CO2 ay nagpakita ng partikular na pangako dahil sa mga pagpapabuti ng pagganap at pagiging mapagkumpitensya sa gastos, pati na rin ang mga benepisyo sa pagpapanatili. Ang IDTechEx ay nagtataya na higit sa 170 milyong tonelada ng nakuhang CO2 ay gagamitin sa mga materyales sa gusali pagsapit ng 2044.

Maaaring gamitin ang carbon dioxide sa paggawa ng kongkreto sa tatlong magkakaibang paraan: pag-iniksyon ng CO2 sa panahon ng curing ng precast concrete, pag-iniksyon ng CO2 sa panahon ng paghahalo ng ready-mixed concrete, at pagbuo ng carbonate aggregates/additives.

Mga yugto ng konkretong produksyon na may utilization (CO2U) at carbon capture (CC) na mga pagkakataon na may label. Pinagmulan: IDTechEx

Hindi tulad ng ilang iba pang mga landas sa paggamit ng carbon dioxide, tulad ng conversion sa mga e-fuels, na nangangailangan ng malaking halaga ng enerhiya at berdeng hydrogen (kadalasang hindi mahal), ang pangunahing kimika ng mineralization na pinagbabatayan ng paggamit ng CO2 sa panahon ng pagmamanupaktura ng konkreto ay thermodynamically pinapaboran at mas kaunting enerhiya. -masidhi dahil nabubuo ang mga matatag na metal carbonate. Ang mga carbonate na ito ay kumakatawan sa epektibong permanenteng pagsamsam ng CO2, kaya ang mga materyales sa gusali na nagmula sa CO2 ay dumoble bilang sabay-sabay na paggamit ng carbon dioxide at pag-iimbak ng carbon dioxide. Ang proseso ay katugma sa maraming iba't ibang mga mapagkukunan ng CO2.

Pagpapalakas ng basura

Bilang karagdagan sa basurang CO2, ang solid waste stream ay maaari ding gawing bagong kongkreto gamit ang CO2 mineralization chemistry upang bumuo ng mga carbonate. Halimbawa, ang mga manlalarong konkretong nagmula sa CO2 ay kinabibilangan ng Swiss company na neustark, na gumagamit ng reaksyon ng CO2 na may demolished concrete upang mag-imbak ng carbon dioxide at makagawa ng kongkretong pinagsama-samang. Ang isa pang pinagsama-samang producer, ang UK-based na OCO Technology, sa halip ay gumagamit ng CO2 at mga basurang materyales mula sa mga pang-industriyang thermal na proseso. Samantala, ang higanteng materyales sa gusali na Heidelberg Materials ay may patuloy na R&D sa pag-recycle ng kongkreto gamit ang CO2 upang bumuo ng kapalit ng semento. Ang steel slag ay ginalugad ng mga kumpanya kabilang ang Carbonaide at CarbiCrete bilang kapalit ng semento sa panahon ng CO2-aided curing. Ang karagdagang kita ay maaaring mabuo sa pamamagitan ng mga bayarin sa pagtatapon ng basura, kung saan ang ilang mga konkretong manlalaro na nagmula sa CO2 ay nag-uulat na nakamit na ang pagkakapantay-pantay ng presyo sa mga nanunungkulan.

Pagpapabilis ng pag-aampon

Karaniwang mababa ang margin ng konkretong produksyon, at mababa ang pagpayag na magbayad ng berdeng premium. Samakatuwid, ang malawakang deployment ng CO2-derived concrete ay aasa sa CO2 utilization technology players, na lumilikha ng mga solusyon na madaling gamitin na minimal na nakakagambala sa mga kasalukuyang proseso ng pagmamanupaktura. Sa CO2-aided curing, ang ilang mga manlalaro ay nag-target ng mga retrofittable na curing chamber. Sa ibang lugar, ang mga solusyon sa plug-and-play at mobile unit ay ginagawang komersyal din.

anunsyo

Nakita noong 2023 ang paglabas ng ilang pamantayan ng ASTM sa paligid ng CO2-aided curing, na nagpapataas ng kumpiyansa sa kaligtasan at kalidad ng CO2-derived precast concrete. Bagama't maraming materyales sa gusali na nagmula sa CO2 ay hindi pa nakakamit ang pagkakapantay-pantay ng presyo sa conventional concrete, ang ilang mga customer ay handang magbayad ng premium dahil sa pinahusay na pagganap (tulad ng mas mataas na lakas at pinahusay na aesthetics).

Lampas sa net-zero

Ang direktang pagkuha ng CO2 sa kongkreto ay maaaring maging isang net-zero na proseso kung ang carbon dioxide ay galing sa isang fossil point source (tulad ng coal power station) o isang net-negative na proseso kung biogenic o direct air-captured CO2 ang ginamit. Noong 2023, ang pakikipagtulungan sa pagitan ng kumpanya ng direct air capture (DAC) na Heirloom at ng CO2-derived concrete player na CarbonCure ay nag-imbak ng CO2 na nakuha mula sa ambient air patungo sa kongkreto sa unang pagkakataon.

Ngunit ang kongkretong nagmula sa CO2 ay negatibo pa rin kapag isinasaalang-alang ang CO2 na inilabas sa panahon ng paggawa ng semento? Ang pagbuo ng mga metal carbonate sa panahon ng CO2 mineralization ay maaaring magpapataas ng lakas ng kongkreto at mabawasan ang dami ng semento na kailangan. Bilang kahalili, ang ilang carbonate additives ay maaaring kumilos bilang pandagdag na cementitious na materyales at palitan ang semento. Samakatuwid, ayon sa pagsusuri ng IDTechEx sa mga manlalaro, marami ang maaaring makabuo ng mga produktong carbon-negative na kongkreto. Ang permanenteng pag-iimbak ng CO2 sa kongkreto ay nagbibigay-daan sa mga manlalaro na magbenta ng mataas na halaga ng mga kredito sa pagtanggal ng carbon dioxide sa boluntaryong merkado ng carbon.

Carbon footprint data mula sa 12 CO2-derived concrete players. Pinagmulan: IDTechEx

Ang daan pasulong

Kahit na ang produksyon ng CO2-derived concrete ay mas mahal kaysa sa conventional concrete, ang kita ay maaaring mabuo sa pamamagitan ng waste disposal fees at carbon credit sales, na may ilang manlalaro na nag-uulat na upang makamit ang pagkakapantay-pantay ng presyo. Sa hinaharap, ang mas malakas na suporta sa regulasyon (halimbawa, tumaas na pagpepresyo ng carbon) ay lalong magpapabilis ng paggamit, kasama ang pagtataya ng IDTechEx na higit sa 170 milyong tonelada ng nakunan na CO2 ay gagamitin sa mga materyales sa pagtatayo pagsapit ng 2044. Sa patuloy na pagbuo ng mga solusyon sa pagkuha ng carbon para sa mga hurno ng semento, Ang CO2 ay maaaring makuha mula sa produksyon ng semento, na lumilikha ng isang pabilog na solusyon.

Upang malaman ang higit pa tungkol sa bagong ulat ng IDTechEx "Paggamit ng Carbon Dioxide 2024-2044: Mga Teknolohiya, Mga Pagtataya sa Market, at Mga Manlalaro", kasama ang mga nada-download na sample na pahina, pakibisita ang www.IDTechEx.com/CO2U.

Para sa higit pang impormasyon sa CCUS (carbon capture, utilization, at storage) market research portfolio ng IDTechEx, mangyaring sumangguni sa IDTechEx “Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) Markets 2023-2043” at “Carbon Dioxide Removal (CDR) Markets 2023 -2040: Mga Teknolohiya, Manlalaro, at Pagtataya” na mga ulat.

Tungkol sa IDTechEx

Ginagabayan ng IDTechEx ang iyong mga madiskarteng desisyon sa negosyo sa pamamagitan ng mga produktong Pananaliksik, Subscription at Consultancy nito, na tumutulong sa iyong kumita mula sa mga umuusbong na teknolohiya. Para sa karagdagang impormasyon, makipag-ugnayan [protektado ng email] o bisitahin ang www.IDTechEx.com.

Ibahagi ang artikulong ito: