Bê tông có nguồn gốc từ CO2 có thể xây dựng một tương lai không âm

Trong một thế giới với dân số ngày càng tăng và lĩnh vực xây dựng đang mở rộng nhanh chóng, làm cách nào để ngăn chặn việc xây nhà gây tổn hại đến khí hậu của chúng ta? Bê tông là vật liệu được tiêu thụ nhiều thứ hai trên Trái đất, nhưng thành phần chính của nó, xi măng, chịu trách nhiệm cho 7% lượng khí thải CO2 do con người tạo ra trên toàn cầu. Câu trả lời có thể đến từ không khí loãng - vật liệu xây dựng có nguồn gốc từ CO2 - viết Eve Pope, Nhà phân tích công nghệ tại IDTechEx

Báo cáo mới của IDTechEx “Việc sử dụng Carbon Dioxide 2024-2044: Công nghệ, Dự báo thị trường và Người chơi” khám phá nhiều cách để định lượng lượng carbon dioxide thu được để tạo ra các sản phẩm hữu ích. Trong số này, vật liệu xây dựng có nguồn gốc từ CO2 cho thấy nhiều hứa hẹn nhờ cải thiện hiệu suất và khả năng cạnh tranh về chi phí cũng như lợi ích bền vững. IDTechEx dự báo hơn 170 triệu tấn CO2 thu được sẽ được sử dụng làm vật liệu xây dựng vào năm 2044.

Carbon dioxide có thể được sử dụng trong sản xuất bê tông theo ba cách khác nhau: bơm CO2 trong quá trình bảo dưỡng bê tông đúc sẵn, bơm CO2 trong quá trình trộn bê tông trộn sẵn và hình thành cốt liệu/phụ gia cacbonat.

Các giai đoạn sản xuất bê tông có cơ hội sử dụng (CO2U) và thu giữ carbon (CC) được dán nhãn. Nguồn: IDTechEx

Không giống như một số con đường sử dụng carbon dioxide khác, chẳng hạn như chuyển đổi sang nhiên liệu điện tử, đòi hỏi lượng lớn năng lượng và hydro xanh (thường rất tốn kém), hóa học khoáng hóa cơ bản làm nền tảng cho sự hấp thu CO2 trong quá trình sản xuất bê tông được ưa chuộng về mặt nhiệt động và ít năng lượng hơn. - thâm canh vì cacbonat kim loại ổn định được hình thành. Những cacbonat này thể hiện khả năng cô lập CO2 lâu dài một cách hiệu quả, do đó, vật liệu xây dựng có nguồn gốc từ CO2 sẽ tăng gấp đôi khi sử dụng đồng thời carbon dioxide và lưu trữ carbon dioxide. Quá trình này tương thích với nhiều nguồn CO2 khác nhau.

Định giá chất thải

Ngoài CO2 thải, dòng chất thải rắn cũng có thể được tái sử dụng thành bê tông mới bằng cách sử dụng hóa học khoáng hóa CO2 để tạo thành cacbonat. Ví dụ, các công ty sản xuất bê tông có nguồn gốc từ CO2 bao gồm công ty Neustark của Thụy Sĩ, công ty sử dụng phản ứng của CO2 với bê tông bị phá hủy để lưu trữ carbon dioxide và sản xuất cốt liệu bê tông. Thay vào đó, một nhà sản xuất cốt liệu khác, OCO Technology có trụ sở tại Vương quốc Anh, lại sử dụng CO2 và chất thải từ các quy trình nhiệt công nghiệp. Trong khi đó, gã khổng lồ vật liệu xây dựng Heidelberg Materials đang tiến hành hoạt động R&D về tái chế bê tông sử dụng CO2 để tạo thành chất thay thế xi măng. Xỉ thép đang được các công ty bao gồm Carbonaide và CarbiCrete khám phá để thay thế xi măng trong quá trình đóng rắn bằng CO2. Doanh thu bổ sung có thể được tạo ra thông qua phí xử lý chất thải, với một số công ty sản xuất bê tông có nguồn gốc từ CO2 báo cáo rằng đã đạt được mức giá ngang bằng với các công ty truyền thống.

Đẩy nhanh việc áp dụng

Sản xuất bê tông thường có lợi nhuận thấp và mức độ sẵn lòng trả phí bảo hiểm xanh cũng thấp. Do đó, việc triển khai rộng rãi bê tông có nguồn gốc từ CO2 sẽ dựa vào công nghệ sử dụng CO2, tạo ra các giải pháp dễ áp ​​dụng, ít gây gián đoạn nhất cho các quy trình sản xuất hiện có. Trong quá trình xử lý được hỗ trợ bằng CO2, một số người chơi đã nhắm mục tiêu đến các buồng xử lý có thể trang bị thêm. Ở những nơi khác, các giải pháp plug-and-play và thiết bị di động cũng đang được thương mại hóa.

quảng cáo

Năm 2023 chứng kiến ​​việc ban hành một số tiêu chuẩn ASTM xung quanh việc bảo dưỡng bằng CO2, nâng cao niềm tin về độ an toàn và chất lượng của bê tông đúc sẵn có nguồn gốc từ CO2. Trong khi nhiều vật liệu xây dựng có nguồn gốc từ CO2 vẫn chưa đạt được mức giá tương đương với bê tông thông thường, một số khách hàng sẵn sàng trả thêm tiền nhờ hiệu suất được nâng cao (chẳng hạn như cường độ cao hơn và tính thẩm mỹ được cải thiện).

Vượt ra ngoài mạng không

Sự hấp thụ trực tiếp CO2 vào bê tông có thể là một quá trình bằng không nếu carbon dioxide có nguồn gốc từ một nguồn hóa thạch (chẳng hạn như nhà máy điện than) hoặc một quá trình âm nếu sử dụng CO2 sinh học hoặc thu được trực tiếp từ không khí. Vào năm 2023, sự hợp tác giữa công ty thu khí trực tiếp (DAC) Heirloom và máy tạo bê tông có nguồn gốc từ CO2, CarbonCure, lần đầu tiên đã lưu trữ CO2 thu được từ không khí xung quanh vào bê tông.

Nhưng liệu bê tông có nguồn gốc từ CO2 vẫn âm khi xem xét lượng CO2 thải ra trong quá trình sản xuất xi măng? Sự hình thành cacbonat kim loại trong quá trình khoáng hóa CO2 có thể làm tăng cường độ bê tông và giảm lượng xi măng cần thiết. Ngoài ra, một số chất phụ gia cacbonat có thể đóng vai trò là vật liệu kết dính bổ sung và thay thế xi măng. Do đó, theo phân tích của người chơi IDTechEx, một số có thể sản xuất các sản phẩm bê tông âm carbon. Việc lưu trữ vĩnh viễn CO2 vào bê tông cho phép người chơi bán tín dụng loại bỏ carbon dioxide có giá trị cao trên thị trường carbon tự nguyện.

Dữ liệu về dấu chân carbon từ 12 thiết bị bê tông có nguồn gốc từ CO2. Nguồn: IDTechEx

Con đường phía trước

Mặc dù việc sản xuất bê tông có nguồn gốc từ CO2 đắt hơn bê tông thông thường nhưng doanh thu có thể được tạo ra thông qua phí xử lý chất thải và bán tín dụng carbon, trong đó một số công ty đã báo cáo rằng họ đã đạt được mức giá ngang bằng. Trong tương lai, sự hỗ trợ pháp lý mạnh mẽ hơn (ví dụ: tăng giá carbon) sẽ đẩy nhanh tốc độ sử dụng hơn nữa, IDTechEx dự báo hơn 170 triệu tấn CO2 thu được sẽ được sử dụng trong vật liệu xây dựng vào năm 2044. Với các giải pháp thu hồi carbon cho lò nung xi măng tiếp tục phát triển, CO2 có thể được lấy từ sản xuất xi măng, tạo ra giải pháp tuần hoàn.

Để tìm hiểu thêm về báo cáo mới của IDTechEx "Việc sử dụng Carbon Dioxide 2024-2044: Công nghệ, Dự báo thị trường và Người chơi", bao gồm các trang mẫu có thể tải xuống, vui lòng truy cập www.IDTechEx.com/CO2U.

Để biết thêm thông tin về danh mục nghiên cứu thị trường CCUS (thu hồi, sử dụng và lưu trữ carbon) của IDTechEx, vui lòng tham khảo “Thị trường thu hồi, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) 2023-2043” và “Thị trường loại bỏ Carbon Dioxide (CDR) 2023” -2040: Báo cáo về Công nghệ, Người chơi và Dự báo.

Giới thiệu về IDTechEx

IDTechEx hướng dẫn các quyết định kinh doanh chiến lược của bạn thông qua các sản phẩm Nghiên cứu, Đăng ký và Tư vấn, giúp bạn thu lợi nhuận từ các công nghệ mới nổi. Để biết thêm thông tin, liên lạc [email được bảo vệ] hoặc truy cập www.IDTechEx.com.

Chia sẻ bài viết này: