CO2-afgeleide Beton kan 'n netto-negatiewe toekoms bou

In 'n wêreld met 'n groeiende bevolking en 'n vinnig groeiende konstruksiesektor om by te pas, hoe voorkom ons dat die bou van huise ons klimaat beskadig? Beton is die tweede mees verbruikte materiaal op Aarde, maar die belangrikste bestanddeel daarvan, sement, is verantwoordelik vir 7% van wêreldwye antropogeniese CO2-vrystellings. Die antwoord kan uit dun lug kom - CO2-afgeleide boumateriaal - skryf Eve Pope, Tegnologie-ontleder by IDTechEx

Die nuwe IDTechEx-verslag "Koolstofdioksiedbenutting 2024-2044: Tegnologieë, markvoorspellings en spelers" ondersoek baie maniere om vasgevang koolstofdioksied te valoriseer om nuttige produkte te skep. Onder hierdie het CO2-afgeleide boumateriaal besondere belofte getoon as gevolg van prestasieverbeterings en kostemededingendheid, sowel as volhoubaarheidsvoordele. IDTechEx voorspel dat meer as 170 miljoen ton opgevangen CO2 teen 2044 in boumateriaal gebruik sal word.

Koolstofdioksied kan op drie verskillende maniere in betonproduksie gebruik word: inspuiting van CO2 tydens uitharding van voorafvervaardigde beton, inspuiting van CO2 tydens vermenging van klaargemengde beton, en vorming van karbonaataggregate/bymiddels.

Stadiums van betonproduksie met gebruiks- (CO2U) en koolstofopvangsgeleenthede (CC) gemerk. Bron: IDTechEx

Anders as sommige ander koolstofdioksiedbenuttingsroetes, soos die omskakeling na e-brandstof, wat groot hoeveelhede energie en groen waterstof vereis (dikwels buitensporig duur), is die basiese mineralisasiechemie wat die opname van CO2 tydens betonvervaardiging onderlê termodinamies bevoordeel en minder energie -intensief omdat stabiele metaalkarbonate gevorm word. Hierdie karbonate verteenwoordig effektief permanente sekwestrasie van CO2, so CO2-afgeleide boumateriaal verdubbel as gelyktydige koolstofdioksiedbenutting en koolstofdioksiedberging. Die proses is versoenbaar met baie verskillende bronne van CO2.

Valorisering van afval

Benewens afval-CO2, kan vaste afvalstrome ook in nuwe beton hergebruik word deur CO2-mineralisasiechemie te gebruik om karbonate te vorm. Byvoorbeeld, CO2-afgeleide betonspelers sluit die Switserse maatskappy neustark in, wat die reaksie van CO2 met gesloopte beton gebruik om koolstofdioksied te stoor en betonaggregaat te produseer. Nog 'n totale vervaardiger, VK-gebaseerde OCO Technology, gebruik eerder CO2 en afvalmateriaal van industriële termiese prosesse. Intussen het die boumateriaalreus Heidelberg Materials voortgesette R&D om beton te herwin deur CO2 te gebruik om 'n sementvervanger te vorm. Staalslak word ondersoek deur maatskappye insluitend Carbonaide en CarbiCrete as 'n sementvervanger tydens CO2-gesteunde uitharding. Bykomende inkomste kan gegenereer word deur afvalverwyderingsfooie, met sommige CO2-afgeleide betonspelers wat rapporteer dat hulle reeds pryspariteit met die gevestigde maatskappye bereik het.

Versnel aanneming

Betonproduksie is tipies lae marge, en bereidwilligheid om 'n groen premie te betaal is laag. Daarom sal wydverspreide ontplooiing van CO2-afgeleide beton staatmaak op CO2-gebruikstegnologiespelers, wat maklik om aan te neem oplossings skep wat minimaal ontwrigtend is vir bestaande vervaardigingsprosesse. In CO2-gesteunde uitharding het sommige spelers heraanpasbare uithardingskamers geteiken. Elders word plug-and-play en mobiele eenheid-oplossings ook gekommersialiseer.

advertensie

In 2023 is verskeie ASTM-standaarde rondom CO2-gesteunde uitharding vrygestel, wat vertroue in die veiligheid en kwaliteit van CO2-afgeleide voorafvervaardigde beton verbeter het. Terwyl baie CO2-afgeleide boumateriaal nog pryspariteit met konvensionele beton moet bereik, is sommige kliënte bereid om 'n premie te betaal as gevolg van verbeterde werkverrigting (soos hoër sterkte en verbeterde estetika).

Gaan verder as net-nul

Die direkte opname van CO2 in beton kan 'n netto-nul-proses wees as die koolstofdioksied van 'n fossielpuntbron (soos 'n steenkoolkragstasie) verkry word, of 'n netto-negatiewe proses as biogeniese of direkte lug-opgevangde CO2 gebruik word. In 2023 het 'n samewerking tussen die maatskappy Heirloom vir direkte lugopvang (DAC) en die CO2-afgeleide betonspeler CarbonCure CO2 wat uit die omgewingslug vasgevang is, vir die eerste keer in beton gestoor.

Maar is CO2-afgeleide beton steeds netto-negatief wanneer die CO2 wat tydens sementproduksie vrygestel word, oorweeg word? Die vorming van metaalkarbonate tydens CO2-mineralisasie kan betonsterkte verhoog en die hoeveelheid sement wat benodig word verminder. Alternatiewelik kan sommige karbonaatbymiddels as aanvullende sementagtige materiale optree en sement vervang. Daarom, volgens IDTechEx se ontleding van spelers, kan verskeie koolstofnegatiewe betonprodukte produseer. Die permanente berging van CO2 in beton stel spelers in staat om hoëwaarde koolstofdioksiedverwyderingskrediete op die vrywillige koolstofmark te verkoop.

Koolstofvoetspoordata van 12 CO2-afgeleide betonspelers. Bron: IDTechEx

Die pad vorentoe

Alhoewel die produksie van CO2-afgeleide beton duurder is as konvensionele beton, kan inkomste gegenereer word deur afvalverwyderingsfooie en koolstofkredietverkope, met sommige spelers wat reeds aanmeld om pryspariteit te bereik. In die toekoms sal sterker regulatoriese ondersteuning (byvoorbeeld verhoogde koolstofpryse) die opname verder versnel, met IDTechEx wat voorspel dat meer as 170 miljoen ton gevange CO2 teen 2044 in boumateriaal gebruik sal word. Met koolstofopvangoplossings vir sementoonde wat aanhou ontwikkel, CO2 kan uit sementproduksie verkry word, wat 'n sirkelvormige oplossing skep.

Om meer uit te vind oor die nuwe IDTechEx-verslag "Koolstofdioksiedbenutting 2024-2044: Tegnologieë, markvoorspellings en spelers", insluitend aflaaibare voorbeeldbladsye, besoek asseblief www.IDTechEx.com/CO2U.

Vir meer inligting oor IDTechEx se CCUS (koolstofopvang, benutting en berging) marknavorsingsportefeulje, verwys asseblief na die IDTechEx “Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) Markets 2023-2043” en “Carbon Dioxide Removal (CDR) Markets 2023 -2040: Tegnologieë, spelers en voorspellings” verslae.

Oor IDTechEx

IDTechEx lei u strategiese besigheidsbesluite deur middel van sy navorsings-, intekenaar- en adviesprodukte, wat u help om voordeel te trek uit opkomende tegnologieë. Vir meer inligting, kontak [e-pos beskerm] of besoek www.IDTechEx.com.

Deel hierdie artikel: