Konkrit Terhasil CO2 Boleh Membina Masa Depan Net-Negatif

Dalam dunia dengan populasi yang semakin meningkat dan sektor pembinaan yang berkembang pesat untuk dipadankan, bagaimanakah kita menghalang pembinaan rumah daripada merosakkan iklim kita? Konkrit ialah bahan kedua paling banyak digunakan di Bumi, tetapi bahan utamanya, simen, bertanggungjawab untuk 7% daripada pelepasan CO2 antropogenik global. Jawapannya boleh datang dari udara nipis - bahan binaan yang berasal dari CO2 - tulis Eve Pope, Penganalisis Teknologi di IDTechEx

Laporan IDTechEx baharu "Penggunaan Karbon Dioksida 2024-2044: Teknologi, Ramalan Pasaran dan Pemain" meneroka banyak cara untuk memperkasakan karbon dioksida yang ditangkap untuk mencipta produk yang berguna. Antaranya, bahan binaan terbitan CO2 menunjukkan janji tertentu disebabkan oleh peningkatan prestasi dan daya saing kos, serta faedah kemampanan. IDTechEx meramalkan lebih 170 juta tan CO2 yang ditangkap akan digunakan dalam bahan binaan menjelang 2044.

Karbon dioksida boleh digunakan dalam pengeluaran konkrit dalam tiga cara berbeza: suntikan CO2 semasa pengawetan konkrit pratuang, suntikan CO2 semasa mencampurkan konkrit siap campur, dan pembentukan agregat/aditif karbonat.

Peringkat pengeluaran konkrit dengan peluang penggunaan (CO2U) dan penangkapan karbon (CC) berlabel. Sumber: IDTechEx

Tidak seperti beberapa laluan penggunaan karbon dioksida yang lain, seperti penukaran kepada e-bahan api, yang memerlukan sejumlah besar tenaga dan hidrogen hijau (selalunya sangat mahal), kimia mineralisasi asas yang menyokong pengambilan CO2 semasa pembuatan konkrit diutamakan secara termodinamik dan kurang tenaga. -intensif kerana karbonat logam yang stabil terbentuk. Karbonat ini mewakili penyerapan kekal CO2 secara berkesan, jadi bahan binaan yang diperolehi CO2 berganda sebagai penggunaan karbon dioksida serentak dan penyimpanan karbon dioksida. Proses ini serasi dengan banyak sumber CO2 yang berbeza.

Menilai sisa

Selain sisa CO2, aliran sisa pepejal juga boleh digunakan semula menjadi konkrit baharu menggunakan kimia pemineralan CO2 untuk membentuk karbonat. Sebagai contoh, pemain konkrit terbitan CO2 termasuk neustark syarikat Switzerland, yang menggunakan tindak balas CO2 dengan konkrit yang dirobohkan untuk menyimpan karbon dioksida dan menghasilkan agregat konkrit. Satu lagi pengeluar agregat, Teknologi OCO yang berpangkalan di UK, sebaliknya menggunakan CO2 dan bahan buangan daripada proses haba industri. Sementara itu, gergasi bahan binaan Heidelberg Materials telah meneruskan R&D ke dalam konkrit kitar semula menggunakan CO2 untuk membentuk pengganti simen. Sanga keluli sedang diterokai oleh syarikat termasuk Carbonaide dan CarbiCrete sebagai pengganti simen semasa pengawetan berbantukan CO2. Hasil tambahan boleh dijana melalui yuran pelupusan sisa, dengan beberapa pemain konkrit terbitan CO2 melaporkan telah mencapai pariti harga dengan penyandang.

Mempercepatkan penerimaan

Pengeluaran konkrit biasanya margin rendah, dan kesanggupan membayar premium hijau adalah rendah. Oleh itu, penggunaan meluas konkrit terbitan CO2 akan bergantung pada pemain teknologi penggunaan CO2, mewujudkan penyelesaian yang mudah diterima pakai yang mengganggu secara minimum kepada proses pembuatan sedia ada. Dalam pengawetan berbantukan CO2, sesetengah pemain telah menyasarkan ruang pengawetan yang boleh dipasang semula. Di tempat lain, penyelesaian pasang dan main dan unit mudah alih juga sedang dikomersialkan.

Pengiklanan

2023 menyaksikan pengeluaran beberapa piawaian ASTM sekitar pengawetan berbantukan CO2, meningkatkan keyakinan terhadap keselamatan dan kualiti konkrit pratuang terbitan CO2. Walaupun banyak bahan binaan terbitan CO2 masih belum mencapai pariti harga dengan konkrit konvensional, sesetengah pelanggan sanggup membayar premium kerana prestasi yang dipertingkatkan (seperti kekuatan yang lebih tinggi dan estetika yang lebih baik).

Melangkaui bersih-sifar

Pengambilan langsung CO2 ke dalam konkrit boleh menjadi proses sifar bersih jika karbon dioksida diperoleh daripada sumber titik fosil (seperti stesen janakuasa arang batu) atau proses negatif bersih jika CO2 yang ditangkap secara biogenik atau udara langsung digunakan. Pada tahun 2023, kerjasama antara syarikat tangkapan udara langsung (DAC) Heirloom dan pemain konkrit terbitan CO2 CarbonCure menyimpan CO2 yang ditangkap daripada udara ambien ke dalam konkrit buat kali pertama.

Tetapi adakah konkrit terbitan CO2 masih negatif bersih apabila mempertimbangkan CO2 yang dikeluarkan semasa pengeluaran simen? Pembentukan logam karbonat semasa pemineralan CO2 boleh meningkatkan kekuatan konkrit dan mengurangkan jumlah simen yang diperlukan. Sebagai alternatif, beberapa bahan tambahan karbonat boleh bertindak sebagai bahan bersimen tambahan dan menggantikan simen. Oleh itu, menurut analisis pemain IDTechEx, beberapa boleh menghasilkan produk konkrit karbon-negatif. Penyimpanan kekal CO2 ke dalam konkrit membolehkan pemain menjual kredit penyingkiran karbon dioksida bernilai tinggi di pasaran karbon sukarela.

Data jejak karbon daripada 12 pemain konkrit terbitan CO2. Sumber: IDTechEx

Jalan ke hadapan

Walaupun pengeluaran konkrit terbitan CO2 lebih mahal daripada konkrit konvensional, hasil boleh dijana melalui bayaran pelupusan sisa dan jualan kredit karbon, dengan beberapa pemain telah melaporkan untuk mencapai pariti harga. Pada masa hadapan, sokongan kawal selia yang lebih kukuh (contohnya, peningkatan harga karbon) akan mempercepatkan lagi pengambilan, dengan IDTechEx meramalkan lebih 170 juta tan CO2 yang ditangkap akan digunakan dalam bahan binaan menjelang 2044. Dengan penyelesaian penangkapan karbon untuk tanur simen yang terus berkembang, CO2 boleh diperoleh daripada pengeluaran simen, mencipta penyelesaian bulat.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang laporan IDTechEx baharu "Penggunaan Karbon Dioksida 2024-2044: Teknologi, Ramalan Pasaran dan Pemain", termasuk halaman contoh yang boleh dimuat turun, sila lawati www.IDTechEx.com/CO2U.

Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang portfolio penyelidikan pasaran CCUS (penangkapan, penggunaan, dan penyimpanan) IDTechEx, sila rujuk IDTechEx “Pasaran Tangkapan, Penggunaan dan Penyimpanan Karbon (CCUS) 2023-2043” dan “Pasaran Penghapusan Karbon Dioksida (CDR) 2023 -2040: Laporan Teknologi, Pemain dan Ramalan".

Mengenai IDTechEx

IDTechEx membimbing keputusan perniagaan strategik anda melalui produk Penyelidikan, Langganan dan Perundingannya, membantu anda mendapat keuntungan daripada teknologi baru muncul. Untuk maklumat lanjut, hubungi [e-mel dilindungi] atau lawati www.IDTechEx.com.

Kongsi artikel ini: