No CO2 iegūts betons var radīt neto negatīvu nākotni

Kā pasaulē, kurā pieaug iedzīvotāju skaits un strauji paplašinās būvniecības nozare, lai nepieļautu, ka māju celtniecība kaitē mūsu klimatam? Betons ir otrs visvairāk patērētais materiāls uz Zemes, bet tā galvenā sastāvdaļa cements rada 7% no pasaules antropogēnajām CO2 emisijām. Atbilde varētu nākt no zila gaisa – no CO2 iegūtiem būvmateriāliem – raksta Ieva Pope, IDTechEx tehnoloģiju analītiķe

Jaunajā IDTechEx ziņojumā “Oglekļa dioksīda izmantošana 2024.–2044. gadā: tehnoloģijas, tirgus prognozes un spēlētāji” ir aplūkoti daudzi veidi, kā izmantot uztverto oglekļa dioksīdu, lai radītu noderīgus produktus. To vidū īpaši daudzsološi bija no CO2 iegūtie būvmateriāli, pateicoties veiktspējas uzlabojumiem un izmaksu konkurētspējai, kā arī ilgtspējības priekšrocībām. IDTechEx prognozē, ka līdz 170. gadam būvmateriālos tiks izmantoti vairāk nekā 2 miljoni tonnu uztvertā CO2044.

Oglekļa dioksīdu betona ražošanā var izmantot trīs dažādos veidos: CO2 iesmidzināšana saliekamā betona cietēšanas laikā, CO2 ievadīšana gatavā betona maisīšanas laikā un karbonātu pildvielu/piedevu veidošana.

Betona ražošanas posmi ar izmantošanas (CO2U) un oglekļa uztveršanas (CC) iespējām marķēti. Avots: IDTechEx

Atšķirībā no dažiem citiem oglekļa dioksīda izmantošanas ceļiem, piemēram, pārejas uz e-degvielu, kas prasa lielu enerģijas daudzumu un zaļo ūdeņradi (bieži vien pārmērīgi dārgi), pamata mineralizācijas ķīmija, kas ir pamatā CO2 uzņemšanai betona ražošanas laikā, ir termodinamiski labvēlīga un mazāk enerģijas. -intensīvs, jo veidojas stabili metālu karbonāti. Šie karbonāti nodrošina efektīvu pastāvīgu CO2 sekvestrāciju, tāpēc no CO2 iegūtie būvmateriāli divkāršojas kā vienlaicīga oglekļa dioksīda izmantošana un oglekļa dioksīda uzglabāšana. Process ir savietojams ar daudziem dažādiem CO2 avotiem.

Atkritumu vērtēšana

Papildus CO2 atkritumiem, cieto atkritumu plūsmas var arī atkārtoti izmantot jaunā betonā, izmantojot CO2 mineralizācijas ķīmiju, veidojot karbonātus. Piemēram, no CO2 iegūtā betona ražotājiem ir Šveices uzņēmums Neustark, kas izmanto CO2 reakciju ar nojauktu betonu, lai uzglabātu oglekļa dioksīdu un ražotu betona pildvielu. Cits pildvielu ražotājs, Apvienotajā Karalistē bāzētais OCO Technology, tā vietā izmanto CO2 un atkritumu materiālus no rūpnieciskiem termiskajiem procesiem. Tikmēr būvmateriālu gigants Heidelberg Materials turpina pētniecību un attīstību betona pārstrādē, izmantojot CO2, lai izveidotu cementa aizstājēju. Tērauda izdedžus pēta uzņēmumi, tostarp Carbonaide un CarbiCrete kā cementa aizstājēju CO2 izraisītas konservēšanas laikā. Papildu ieņēmumus var gūt, maksājot par atkritumu apglabāšanu, un daži no CO2 ieguves betona ražotāji ziņo, ka jau ir sasnieguši cenu paritāti ar vēsturiskajiem operatoriem.

Adopcijas paātrināšana

Betona ražošanai parasti ir zema peļņa, un vēlme maksāt zaļo prēmiju ir zema. Tāpēc plaši izplatīta no CO2 iegūta betona ieviešana būs atkarīga no CO2 izmantošanas tehnoloģiju spēlētājiem, radot viegli pārņemamus risinājumus, kas minimāli traucē esošajiem ražošanas procesiem. Konservējot ar CO2 palīdzību, daži spēlētāji ir izvēlējušies modernizējamas konservēšanas kameras. Citur tiek komercializēti arī plug-and-play un mobilo ierīču risinājumi.

reklāma

2023. gadā tika izdoti vairāki ASTM standarti saistībā ar cietēšanu ar CO2 palīdzību, uzlabojot pārliecību par no CO2 iegūtā saliekamā betona drošību un kvalitāti. Lai gan daudziem no CO2 iegūtiem būvmateriāliem vēl ir jāsasniedz cenas paritāti ar parasto betonu, daži klienti ir gatavi maksāt piemaksu, pateicoties uzlabotai veiktspējai (piemēram, lielākai izturībai un uzlabotai estētikai).

Pārsniedzot neto nulli

Tieša CO2 uzņemšana betonā var būt neto nulles process, ja oglekļa dioksīds tiek iegūts no fosilā punktveida avota (piemēram, ogļu spēkstacijas), vai neto negatīvs process, ja tiek izmantots biogēns vai tiešā veidā uztverts CO2. 2023. gadā sadarbībā starp tiešās gaisa uztveršanas (DAC) uzņēmumu Heirloom un no CO2 iegūto betona ražotāju CarbonCure pirmo reizi tika uzglabāts no apkārtējā gaisa uztvertais CO2 betonā.

Bet vai no CO2 iegūtais betons joprojām ir negatīvs, ņemot vērā cementa ražošanas laikā izdalīto CO2? Metālu karbonātu veidošanās CO2 mineralizācijas laikā var palielināt betona stiprību un samazināt nepieciešamā cementa daudzumu. Alternatīvi, dažas karbonātu piedevas var darboties kā papildu cementa materiāli un aizstāt cementu. Tāpēc saskaņā ar IDTechEx spēlētāju analīzi vairāki var ražot oglekļa negatīvus betona izstrādājumus. Pastāvīga CO2 uzglabāšana betonā ļauj spēlētājiem pārdot vērtīgus oglekļa dioksīda atdalīšanas kredītus brīvprātīgā oglekļa tirgū.

Oglekļa pēdas nospieduma dati no 12 no CO2 iegūtiem betona atskaņotājiem. Avots: IDTechEx

Turpmākā virzība

Lai gan no CO2 iegūtā betona ražošana ir dārgāka nekā parastā betona ražošana, ieņēmumus var gūt, maksājot par atkritumu apglabāšanu un pārdodot oglekļa kredītus, un daži spēlētāji jau ziņo, ka ir sasnieguši cenu paritāti. Nākotnē stingrāks regulējošais atbalsts (piemēram, paaugstinātas oglekļa cenas) vēl vairāk paātrinās ieviešanu, un IDTechEx prognozē, ka līdz 170. gadam būvmateriālos tiks izmantots vairāk nekā 2 miljoni tonnu uztvertā CO2044. Tā kā oglekļa uztveršanas risinājumi cementa krāsnīm turpinās attīstīties, CO2 varētu iegūt no cementa ražošanas, radot apļveida risinājumu.

Lai uzzinātu vairāk par jauno IDTechEx ziņojumu "Oglekļa dioksīda izmantošana 2024-2044: tehnoloģijas, tirgus prognozes un spēlētāji", tostarp lejupielādējamu lapu paraugi, lūdzu, apmeklējiet vietni www.IDTechEx.com/CO2U.

Lai iegūtu papildinformāciju par IDTechEx CCUS (oglekļa uztveršanas, izmantošanas un uzglabāšanas) tirgus pētījumu portfeli, lūdzu, skatiet IDTechEx “Oglekļa uztveršanas, izmantošanas un uzglabāšanas (CCUS) tirgi 2023-2043” un “Oglekļa dioksīda noņemšanas (CDR) tirgi 2023. -2040: Tehnoloģijas, spēlētāji un prognozes” ziņojumi.

Par IDTechEx

IDTechEx vada jūsu stratēģiskos biznesa lēmumus, izmantojot savus pētniecības, abonēšanas un konsultāciju produktus, palīdzot jums gūt peļņu no jaunām tehnoloģijām. Lai iegūtu vairāk informācijas, sazinieties [e-pasts aizsargāts] vai apmeklējiet vietni www.IDTechEx.com.

Dalieties ar šo rakstu: