能让混凝土“吃”二氧化碳的新技术 不仅减少温室排放还能增加混凝土强度

2017-6-30 16:07 来源: HiTechCanada

随着美国退出巴黎气候协议,加拿大政府和清洁能源行业明显感受到驶入绿色能源快车道的机遇已经到来。

最近一段时间来,在加拿大政府宣布未来5年内投入20亿加元来减少温室气体排放和推动清洁技术发展后,加拿大的清洁能源科技行业也集体躁动起来,例如碳产品行业。

在正在举行中的“减排艾伯塔”(ERA)挑战赛和NRG COSIA Carbon XPRIZE等竞赛中,加拿大多家开拓碳产品市场的公司纷纷参与其中,意欲向世界展示其最新技术和产品。

而在这些企业当中,加拿大新斯科舍省一家名为CarbonCure的公司引起了广泛的关注。这家公司开发了一种新技术,将二氧化碳混入混凝土中,不仅减少二氧化碳的排放,更能提升混凝土的强度。

能让混凝土“吃”二氧化碳的新技术


目前这种技术正越来越多的被应用到北美混凝土行业中。CarbonCure创始人和CEO Robert Niven表示,CarbonCure的主要市场是美国,过去一年的客户数量翻了一番以上,而且这种势头还在继续延续。

CarbonCure的技术是如何运作的呢?

据介绍,CarbonCure所使用的二氧化碳是遍布全国的天然气供应商从当地污染排放工业中收集的。这种净化和液化的二氧化碳被装入加压罐中运送到CarbonCure合作伙伴的混凝土工厂。


CarbonCure的专利技术将回收的二氧化碳精确地注入到正在混合中的混凝土中。在这过程中,二氧化碳发生化学反应变成固定矿物,被永久的封存于混凝土里。

二氧化碳注入混凝土会形成固定矿物,是因为它与水反应形成碳酸盐离子。碳酸盐然后与从混凝土中稀释出来的钙离子发生快速反应形成纳米级碳酸钙矿物。这意味着二氧化碳已经永久地结合在混凝土中,再也不会释放回大气中。


看到这可能有人会产生疑问:将此过程中混凝土厂的配方需不需要修改?二氧化碳注入后会不会影响混凝土的强度?

答案是:不需要修改配方,也不会影响强度。不仅如此,注入二氧化碳后还会增加混凝土的强度。

我们知道,尽管以非常细小颗粒形式存在的纳米材料能增强混凝土的材料性能,但是纳米材料的使用受到生产、工艺和成本的限制。而CarbonCure的技术让混凝土生产商能够以实用和实惠的方式在其混凝土内形成分散的纳米材料。


测试结果证明,这种注入二氧化碳的预搅拌混凝土的强度相比之前可以平均提升10%,砖石混凝土的抗压强度则是中性和正面。

压缩强度的改善使得混合混凝土生产商能够优化其混合设计,例如减少水泥含量。平均而言,CarbonCure的技术可以让预搅拌拌混凝土生产商将水泥减少5-8%,并保持原有抗压强度。

重要的是,它还能进一步减少二氧化碳的排放。据悉,水泥生产行业“贡献”了全球二氧化碳排放中的5%。现在CarbonCure的技术能在保持同样强度的前提下降低水泥的使用量,这就防止了更多的二氧化碳的产生和排放。


这种独特技术也为混凝土生产商带来了巨大的经济效益。目前该技术已经部署在北美近50个混凝土厂,包括一些世界上最大的垂直一体化的水泥和混凝土公司。

特别是加拿大工业重镇艾伯塔对这一技术寄以厚望。CarbonCure 在“减排艾伯塔”(ERA)挑战赛中进入第二轮并收到了300万加币的资金扶持,以继续推进其技术的商业化。

CarbonCure预计,如果该公司的技术在艾伯塔省广泛采用,它可以将该省的二氧化碳排放量减少100万吨/年,并为混凝土公司节省7亿多加元。

如文章开篇所介绍的,CarbonCure只是加拿大众多碳产品开发公司中的一员。与CarbonCure一同进入ERA决赛竞争1000万加元终极大奖的还有另外三家企业。而进入Carbon XPRIZE半决赛的加拿大碳产品开发企业就有9家。

这些企业所奋斗的目标,不仅仅是降低全球温室气体排放,还有价值1万亿美元的碳产品市场(2030年)。

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