一种叫做橄榄石的丰富矿物质可以帮助制造负碳水泥。 这一过程可以帮助解决水泥的巨大碳足迹——这种材料约占全球二氧化碳排放量的 8%。
橄榄石是地幔的主要成分之一,每个大陆都有储量。 “它是为数不多的十亿吨级矿物之一,”说 萨姆·德雷珀 Seratech 是一家英国公司,该公司已获得将橄榄石转化为水泥的工艺专利。
Seratech 等数十家初创企业正在开发低碳方法来生产水泥,例如补充钢铁副产品或回收水泥生产中释放的二氧化碳。 大多数排放发生在加热石灰石以生产熟料(水泥中的粘合剂)以及燃烧化石燃料以产生热量时。
德雷珀和他的同事们希望通过更丰富的橄榄石来寻找一些常见熟料的替代品。 橄榄石含有二氧化硅,可以使水泥更坚固、更耐用。 也可以从中提取硫酸镁,这种盐与二氧化碳反应形成矿物质来隔离气体。
研究人员通过将橄榄石粉溶解在硫酸中来提取这些化合物。 分离二氧化硅和硫酸镁后,他们将二氧化碳鼓泡通过镁浆,形成一种称为三水镁石的矿物。 德雷珀表示,为了扩大这一过程的规模,水泥厂将使用从排放源或空气中捕获的二氧化碳,使整个过程的碳负排放。 剩余的三水锰矿可以回收利用,制成新的建筑材料,如砖块。
研究人员估计,用这一过程中的二氧化硅代替混凝土混合物中 35% 的普通水泥,将生产出碳中性水泥,而掺入 40% 或更多的水泥将使其成为负碳水泥。 德雷珀表示,目前的建筑标准允许这种材料取代高达 55% 的水泥,但他表示,他们还没有制造出足够的材料来进行可靠的测试。
该过程利用了众所周知的反应,说 拉斐尔·桑托斯 在加拿大圭尔夫大学,但提供了一种新颖且“合理”的方式将它们结合起来。 然而,他说,其中一些化学物质可能很难回收。
英国皇家学会开放科学
DOI:https://doi.org/10.1098/rsos.231645
主题:
2024-05-01 00:01:02
1714541697