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[圖文]英國發明可吸收二氧化碳的水泥

2016年12月08日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 94 次

 



據國外媒體報道 最近,英科學家發明出一種新型環保水泥,可有效吸收二氧化碳。


水泥,這個昔日被認為是排放二氧化碳導致全球氣候變暖的「罪人」,在英國科學家的發明下,開始轉變為吸引二氧化碳的有力武器。總部設在倫敦的Novacem公司首席科學家稱,這種新型環保的水泥的誕生意味著水泥行業將從「重大的二氧化碳排放者到重要的二氧化碳吸收者的角色的轉變」。其發明已經獲得產業界和環保界的大力支持和資助。該公司也正在積極申請專利。


專家相信,這種採用新型原料的水泥將會產生巨大的潛在市場。全世界每年生產20億噸水泥,這些水泥的生產占世界二氧化碳排放量的5%,超過整個航空業的年排放量。並且,人們對水泥的需求量是呈直線上升的。最近,法國農業信貸銀行的一份報告預測,到2020年,全球水泥需求量將比現在增加50%。


傳統水泥的生產會導致溫室氣體的排放,主要有兩個來源:生產水泥的時候需要高溫加熱,因此需要耗費大量能量來對水泥窯裡面的加工原料進行加熱,比如像石灰石。但是這些原料在分解的過程中會進一步釋放出二氧化碳。具體來說,標準的水泥,也稱為普通硅酸鹽水泥,是由石灰岩或粘土加熱到大約1500C 後形成。每加工一噸水泥會產生0.8噸的二氧化碳。當它最終與水混合用於建築時,每噸水泥能吸收0.4噸的二氧化碳,因此每噸傳統水泥的碳足跡為0.4噸。


Novacem水泥的以鎂硅酸鹽為基礎原料,它不僅在製造過程中比標準水泥需要的熱量少,而且在硬化過程中還能夠有效吸收空氣中的大量的二氧化碳,這使得生產總體上是「碳負性」(carbon-negative)的。Novacem公司的水泥,在加熱的時候不會釋放出二氧化碳。其生產過程是在大約650C 的低溫運行。這導致每噸水泥生產只排放0.5噸的二氧化碳。但Novacem水泥在硬化的時候可以吸收更多的二氧化碳,每噸水泥能吸收0.6噸的二氧化碳,因此,不會產生碳足跡。


由Vlasopoulos和他的同事在英國倫敦帝國學院成立的Novacem公司已經引起了一些大型建築公司和投資機構的注意,比如像力拓礦業(Rio Tinto)礦業、科進顧問集團(WSP)、Laing Orourke公司和碳基金(Carbon Trust)等。 Novacem公司已經啟動了一項由英國政府技術戰略委員會資助的價值150萬英鎊的項目,建立一個試驗性工廠。如果一切進展順利,Novacem 水泥產品將在五年內投入市場。


生態區域發展環保組織(BioRegional )建設顧問、兼英國土木工程師學會環境和可持續發展小組成員喬納森-艾塞克斯對新型水泥的發明表示了歡迎,他說:「英國氣候法案要求我們減少二氧化碳排放量,這就要每個部門都應該發揮其作用。建造業在環境影響方面尤其需要承擔更大的責任。」艾塞克斯還表示,希望Novacem公司可以在提供競爭性價格的基礎上,不斷研發改進技術,開發出可以吸引出更多量的二氧化碳的水泥,而且希望該公司利用可再生能源對熔爐進行加熱。


在得知這種新水泥產品在整個生命週期中每噸可吸收0.6噸二氧化碳,而每噸標準水泥會釋放0.4噸二氧化碳的事實後。碳基金商業鼓舞雷切爾-納特說:「從這一點來看,它相當吸引力人,真正的挑戰在於產品的供應鏈,比如要選擇什麼樣的夥伴把它推向市場?水泥的最終產品也是一個問題。如果最終產品為裝飾應用材料,如地板,那顯然不如應用到截重建築方面獲益大。」


之前,為了使水泥更環保,人們採用不斷在水泥混合物裡面添加骨料的方法,但是這仍然沒有解決在製造水泥的過程中要產生二氧化碳的問題,有的在水泥混合物裡面使用聚合物,但是對市場的影響也不大。新型水泥的問世很好的解決了這一問題。


但是,英國水泥協會的發言人在綜合原料的地質情況和在全球的分佈後,對這種新型水泥的影響提出質疑,認為這種水泥對於大體量的建築來說並不是一個現實的替代品。Vlasopoulos則回應稱,全球有豐富的鎂硅酸鹽資源,儲量高達10萬億噸,此外,新水泥的生產工藝是屬於化學性質的,這意味著它也可以利用各種含鎂成分的工業副產品作為原料,他相信這種材料將足以用於建築物,但同時也承認獲得使用許可證需要幾年的時間。


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