Строится завод по производству углеродоотрицательного бетона

Бетон использовался в строительстве тысячи лет, он везде. Но его производство вносит основной вклад в глобальные выбросы углерода, и мы видели много исследований , направленных на снижение его воздействия на окружающую среду. Один из таких проектов, выделенных VTT Finland, направлен на то, чтобы сделать производство бетона углеродно-отрицательным.

Финский центр технических исследований VTT десятилетиями изучает негативные последствия карбонизации — медленного процесса, при котором углекислый газ со временем повторно поглощается бетоном и может привести к коррозии стальной арматуры.

В конце 2010-х исследователи начали сосредотачиваться на том, чтобы превратить эти проблемы в преимущество. «Мы решили разработать углеродоотрицательный бетон, не зная точно, как это сделать», — сказал старший научный сотрудник VTT Тапио Вехмас. «Мы начали экспериментировать, чтобы выяснить, как двуокись углерода действует в бетоне, как образуются карбоалюминаты и как этот процесс заменяет цемент и снижает углеродный след».

Начались поиски подходящих низкоуглеродистых связующих. Эти эксперименты показали, что доменные шлаки сталелитейной промышленности могут быть карбонизированы и хорошо работают в качестве эффективного связующего для замены обычного цемента в бетоне.

«Это не сразу получилось, но нам пришлось разрабатывать концепцию материала и искать подходящие активаторы», — добавил Вехмас. «Окончательная комбинация материалов связующего состояла из шлаков, остатков зеленого щелока и биозолы».

Затем проект обратил свои коллективные взоры на коммерциализацию, создав пилотную автоматизированную систему карбонизации, которая связывает CO2 в сборный железобетон при атмосферном давлении, и установил ее внутри контейнера, который был расположен рядом с бетонным заводом в Холлоле на юге Финляндии. Владелец этого завода, компания Rakennusbetoni-ja Elementti Oy, впоследствии использовала эту технологию для создания дорожного покрытия с отрицательным выбросом углерода для укладки на строительной площадке Skanska.

«На пилотной установке мы продемонстрировали, что наша технология способна снизить выбросы CO2 из обычного бетона на 45%», — сказал Вехмас, ныне генеральный директор дочерней компании VTT Carbonaide . «Прошлой осенью мы продемонстрировали снижение углеродного следа нашей продукции до -60 кг/м3 за счет замены портландцемента шлаком». Сообщается, что углеродный след обычного бетона составляет около 250-300 кг на кубический метр.

В настоящее время Carbonaide намерена построить первую в мире опытную промышленную линию по производству углеродоотрицательного бетона и получила начальное финансирование в размере 1,8 млн евро (около 1,95 млн долларов США), чтобы начать работу. Ожидается, что установка размером с завод в Холлоле в сочетании с полностью функционирующей цепочкой создания стоимости «минерализует до пяти тонн CO2 в день и увеличит производство своих углеродоотрицательных бетонных изделий в 100 раз».

Компания стремится увеличить производство и к 2026 году ввести в эксплуатацию 10 блоков по всему региону, которые, как ожидается, к 2050 году будут ежегодно связывать около 500 мегатонн CO2. Текущий пилотный проект можно увидеть в работе на видео ниже.

«Наша цель в Carbonaide — создать более устойчивое будущее с помощью передовых технологий, которые не только сокращают выбросы углерода строительными материалами, такими как бетон, но и улавливают больше CO2, чем они выделяют в течение всего срока службы», — сказал Вехмас. «Вполне естественно, что искусственная среда становится поглотителем CO2, поскольку это самый большой объем искусственного материала».