混凝土制造新工藝實現(xiàn)45%的CO?封存率

美國西北大學科學家開發(fā)出一種制造混凝土的新工藝，實現(xiàn)了高達45%的二氧化碳（CO?）封存效率。這意味著制造過程中注入的CO?有近一半被捕獲和儲存。這種工藝不僅能封存CO?，還能確保生產(chǎn)出的混凝土在強度和耐久性方面都不受影響。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·通訊材料》雜志。

工程師發(fā)明了一種在制造混凝土過程中儲存CO?的新方法。圖片來源：西北大學

混凝土是世界上消耗量最大的材料之一。為制造最簡單的混凝土，工人們需要將水、細骨料（如沙子）、粗骨料（如礫石）和水泥混合在一起，但制造過程中會產(chǎn)生大量CO?。水泥和混凝土行業(yè)排放的CO?占全球溫室氣體排放的8%?？茖W家正努力開發(fā)新技術(shù)，以減少水泥和混凝土生產(chǎn)過程中的CO?排放，并將其轉(zhuǎn)化為“碳匯”產(chǎn)品。

目前，在制造混凝土的過程中，主要有兩種封存CO?的方法：一是硬化混凝土碳化處理，即將固體混凝土塊放置在腔室中，在高壓下注入CO?氣體；二是新燒混凝土碳化，即在生產(chǎn)混凝土時向水、水泥和骨料的混合物中注入CO?氣體。

研究人員表示，這兩種方法雖然能使一些注入的CO?與水泥發(fā)生反應(yīng)，形成固體碳酸鈣晶體，但CO?捕獲效率低、能耗高。而且，這些方法產(chǎn)生的混凝土強度往往會被削弱，限制了其應(yīng)用范圍。

在最新研究中，研究人員采用了新燒混凝土碳化過程。但他們并未在混雜所有成分時注入CO?，而是首先將CO?氣體注入與少量水泥粉混合的水中，再將得到的碳酸懸浮液與其他水泥和骨料混合，最終制造出了新型混凝土。這一過程不僅實現(xiàn)了45%的CO?封存率，混凝土的強度也能與普通混凝土相媲美。

這種新方法可以重新利用混凝土制造過程中排放的部分CO?，且技術(shù)簡單容易實施。