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绿色混凝土:水泥回收方面的“奇迹”突破或将减少排放

2024-06-03 13:25 来源:得道网

一种可以彻底改变混凝土生产并减少全球建筑行业排放的方法已经开发出来。

混凝土是世界上使用最多的材料,地球上每人每年生产500公斤混凝土。

但它也是一个巨大的能源密集型产业,约占总排放量的7.5%。

该工艺是由剑桥大学发现的,它使用电弧炉回收钢铁,同时回收水泥,水泥是混凝土中耗碳的成分,占其排放量的近90%。

这一发现背后的研究人员称其为“绝对的奇迹”。

他们证明了在钢铁回收过程中,用过的水泥可以替代一种叫做石灰助熔剂的材料。石灰助熔剂可以去除钢中的杂质,通常会作为废物处理。但在用旧水泥代替它时,水泥也可以回收,可以用来制造新的混凝土。

混凝土是四种物质的混合物——水泥、沙子、石头和水。

剑桥大学工程系的朱利安·奥尔伍德教授领导了这项研究,他告诉《国家报》说:“水泥是一种活性成分,它与所有的排放物有关。”

这是因为它是通过一种叫做“熟化”的过程制成的,在这个过程中,石灰石和其他原材料被碾碎,并在大窑中加热到大约1450°C。

“这是如此高的温度,你基本上必须通过燃烧化石燃料来达到它。因此,燃烧排放约占排放量的一半,”奥尔伍德教授表示。

“但另一个原因是将石灰石转化为水泥的化学过程会自动向大气中释放二氧化碳。这是排放量的另一半。

“所以水泥已经释放了二氧化碳。不需要新的化学反应。实际上,我们所做的就是重新激活水泥。”

他说,他的团队有动力寻求解决这个问题的办法,因为尽管有一些减少排放的水泥的选择,但没有一个可以制造零排放的材料。

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有限公司生活中的混凝土摄影比赛,总冠军,Ferdz Bedana,住在沙迦。图片来源:Ferdz Bedana / Global Cement and Concrete协会

“然而,英国和许多其他国家都正确地承诺在不久的将来实现零排放。

“没有它意味着没有水泥和建筑,其他选择非常有限,”他补充说。

该项目的合作伙伴材料处理研究所进行的测试表明,使用电弧炉可以大规模生产再生水泥。

但研究人员表示,如果电弧炉由可再生能源供电,它可以生产零排放水泥。

“重要的是,这是第一次有一条通往零排放水泥的途径。我们对最大产量的估计是基于这样一个事实:我们知道,全球钢铁回收行业的规模至少将在未来30年翻一番,”奥尔伍德教授表示。

“因为废钢的供应增加了。如果我们假设他们都使用我们的工艺,我们可能会得到目前水泥供应量的四分之一。”

他说,你可以从两个方面来看待这个问题。

“一个是说,哦,其他四分之三的资金从哪里来?但更好的看待它的方式是,所有其他的事情都必须停止,因为我们承诺要实现零排放。至少我们现在有了一种选择,可以使用一些水泥,”奥尔伍德教授补充道。

本月早些时候,据透露,研究人员的目标是利用太阳产生的热量来制造玻璃、钢铁、陶瓷和水泥等建筑材料,这表明在不使用化石燃料的情况下产生1000摄氏度的热量是可能的。

他们已经找到了一种方法来提高太阳能接收器的效率,这种接收器通过数千个太阳跟踪镜来集中和产生热量。

由瑞士的一个研究小组领导的研究人员使用石英来捕获阳光,这一过程被称为热阱效应,证明了一个接收器在1200°C时的正常效率为40%,使用来自500个太阳的光的集中,当被300毫米的石英屏蔽时,效率可以达到70%。要达到这样的效果,通常需要1000个太阳的光。

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