Бетонът, получен от CO2, може да изгради нетно-отрицателно бъдеще

В свят с нарастващо население и бързо разрастващ се строителен сектор, как да попречим на строителството на домове да увреди нашия климат? Бетонът е вторият най-консумиран материал на Земята, но основната му съставка, циментът, е отговорен за 7% от глобалните антропогенни емисии на CO2. Отговорът може да дойде от нищото - строителни материали, получени от CO2 - пише Ив Поуп, технологичен анализатор в IDTechEx

Новият доклад на IDTechEx „Използване на въглероден диоксид 2024-2044: Технологии, пазарни прогнози и играчи“ изследва много начини за валоризиране на уловения въглероден диоксид за създаване на полезни продукти. Сред тях строителните материали, получени от CO2, показаха особено обещание поради подобрения в производителността и конкурентоспособност на разходите, както и ползи за устойчивост. IDTechEx прогнозира, че над 170 милиона тона уловен CO2 ще бъдат използвани в строителни материали до 2044 г.

Въглеродният диоксид може да се използва в производството на бетон по три различни начина: инжектиране на CO2 по време на втвърдяване на готов бетон, инжектиране на CO2 по време на смесване на готов бетон и образуване на карбонатни агрегати/добавки.

Етапи на производство на бетон с обозначени възможности за използване (CO2U) и улавяне на въглерод (CC). Източник: IDTechEx

За разлика от някои други пътища за оползотворяване на въглероден диоксид, като преобразуването в електронни горива, което изисква големи количества енергия и зелен водород (често непосилно скъпи), основната минерализационна химия, която е в основата на усвояването на CO2 по време на производството на бетон, е термодинамично благоприятна и по-малко енергия -интензивен, защото се образуват устойчиви метални карбонати. Тези карбонати представляват ефективно постоянно улавяне на CO2, така че получените от CO2 строителни материали се удвояват като едновременно използване на въглероден диоксид и съхранение на въглероден диоксид. Процесът е съвместим с много различни източници на CO2.

Валоризиране на отпадъците

В допълнение към отпадъчния CO2, потоците от твърди отпадъци също могат да бъдат преназначени в нов бетон, като се използва химия за минерализация на CO2 за образуване на карбонати. Например играчите на бетон, получен от CO2, включват швейцарската компания neustark, която използва реакцията на CO2 с разрушения бетон за съхранение на въглероден диоксид и производство на бетонови агрегати. Друг производител на инертни материали, базираната в Обединеното кралство OCO Technology, вместо това използва CO2 и отпадъчни материали от промишлени термични процеси. Междувременно гигантът за строителни материали Heidelberg Materials продължава научноизследователска и развойна дейност за рециклиране на бетон, използвайки CO2 за образуване на заместител на цимента. Стоманената шлака се проучва от компании, включително Carbonaide и CarbiCrete, като заместител на цимента по време на втвърдяване с помощта на CO2. Допълнителни приходи могат да бъдат генерирани чрез такси за обезвреждане на отпадъци, като някои играчи, произхождащи от CO2, отчитат, че вече са постигнали паритет на цените с действащите компании.

Ускоряване на осиновяването

Производството на бетон обикновено е с нисък марж и желанието да се плаща премия за зелено е ниско. Следователно, широкото внедряване на бетон, получен от CO2, ще разчита на участници в технологиите за оползотворяване на CO2, създавайки лесни за приемане решения, които са минимално разрушителни за съществуващите производствени процеси. При втвърдяване с помощта на CO2 някои играчи са се насочили към камери за втвърдяване с възможност за модернизиране. На други места решенията за включване и пускане и мобилни устройства също се комерсиализират.

реклама

През 2023 г. бяха пуснати няколко стандарта на ASTM относно втвърдяването с помощта на CO2, подобрявайки доверието в безопасността и качеството на сглобяемия бетон, получен от CO2. Въпреки че много строителни материали, получени от CO2, все още не са достигнали ценови паритет с конвенционалния бетон, някои клиенти са готови да платят премия поради подобрената производителност (като по-висока якост и подобрена естетика).

Преминаване отвъд нетната нула

Директното поглъщане на CO2 в бетона може да бъде нетен нулев процес, ако въглеродният диоксид се получава от изкопаем точков източник (като въглищна електроцентрала) или нетен отрицателен процес, ако се използва биогенен или директно уловен от въздуха CO2. През 2023 г. сътрудничеството между компанията за директно улавяне на въздух (DAC) Heirloom и производител на бетон, получен от CO2, CarbonCure за първи път съхранява CO2, уловен от околния въздух, в бетон.

Но дали бетонът, получен от CO2, все още е нетен отрицателен, когато се има предвид CO2, отделен по време на производството на цимент? Образуването на метални карбонати по време на минерализацията на CO2 може да увеличи якостта на бетона и да намали необходимото количество цимент. Алтернативно, някои карбонатни добавки могат да действат като допълнителни циментови материали и да заменят цимента. Следователно, според анализа на играчите на IDTechEx, няколко могат да произвеждат въглеродно-отрицателни бетонови продукти. Постоянното съхранение на CO2 в бетон позволява на играчите да продават кредити за премахване на въглероден диоксид с висока стойност на доброволния въглероден пазар.

Данни за въглероден отпечатък от 12 играчи на бетон, получени от CO2. Източник: IDTechEx

Пътят напред

Въпреки че производството на бетон, получен от CO2, е по-скъпо от конвенционалния бетон, приходите могат да бъдат генерирани чрез такси за изхвърляне на отпадъци и продажби на въглеродни кредити, като някои играчи вече съобщават, че са постигнали ценови паритет. В бъдеще по-силната регулаторна подкрепа (например повишени цени на въглеродните емисии) ще ускори допълнително навлизането, като IDTechEx прогнозира, че над 170 милиона тона уловен CO2 ще бъдат използвани в строителни материали до 2044 г. С решенията за улавяне на въглероден диоксид за циментови пещи, които продължават да се развиват, CO2 може да бъде получен от производството на цимент, създавайки кръгово решение.

За да научите повече за новия доклад на IDTechEx „Използване на въглероден диоксид 2024-2044: Технологии, пазарни прогнози и играчи“, включително примерни страници за изтегляне, моля, посетете www.IDTechEx.com/CO2U.

За повече информация относно портфолиото от пазарни проучвания CCUS (улавяне, използване и съхранение на въглерод) на IDTechEx, моля, вижте „Пазари за улавяне, използване и съхранение на въглерод (CCUS) 2023-2043“ и „Пазари за отстраняване на въглероден диоксид (CDR) 2023 -2040: Технологии, играчи и прогнози” доклади.

Относно IDTechEx

IDTechEx ръководи вашите стратегически бизнес решения чрез своите продукти за проучване, абонамент и консултации, като ви помага да печелите от нововъзникващите технологии. За повече информация, свържете се с [имейл защитен] или посетете www.IDTechEx.com.

Споделете тази статия: