Beton dobiven iz CO2 može izgraditi neto negativnu budućnost

U svijetu s rastućom populacijom i odgovarajućim građevinskim sektorom koji se brzo širi, kako spriječiti da izgradnja domova ošteti našu klimu? Beton je drugi najtrošeniji materijal na Zemlji, no njegov ključni sastojak, cement, odgovoran je za 7% globalnih antropogenih emisija CO2. Odgovor bi mogao doći iz zraka - građevinski materijali dobiveni iz CO2 - piše Eve Pope, tehnološki analitičar u IDTechEx-u

Novo izvješće IDTechEx-a “Iskorištenje ugljičnog dioksida 2024.-2044.: Tehnologije, tržišne prognoze i igrači” istražuje mnoge načine valorizacije zarobljenog ugljičnog dioksida za stvaranje korisnih proizvoda. Među njima, građevinski materijali dobiveni iz CO2 pokazali su posebno obećanje zbog poboljšanja performansi i troškovne konkurentnosti, kao i prednosti održivosti. IDTechEx predviđa da će se preko 170 milijuna tona uhvaćenog CO2 iskoristiti u građevinskim materijalima do 2044. godine.

Ugljični dioksid se može koristiti u proizvodnji betona na tri različita načina: ubrizgavanje CO2 tijekom stvrdnjavanja betona, ubrizgavanje CO2 tijekom miješanja gotovog betona i stvaranje karbonatnih agregata/aditiva.

Faze proizvodnje betona s označenim mogućnostima korištenja (CO2U) i hvatanja ugljika (CC). Izvor: IDTechEx

Za razliku od nekih drugih putova iskorištavanja ugljičnog dioksida, kao što je pretvorba u e-goriva, koja zahtijeva velike količine energije i zelenog vodika (često pretjerano skupe), osnovna kemija mineralizacije koja podupire unos CO2 tijekom proizvodnje betona je termodinamički favorizirana i troši manje energije -intenzivan jer nastaju stabilni metalni karbonati. Ovi karbonati predstavljaju učinkovito trajno izdvajanje CO2, tako da se građevinski materijali dobiveni iz CO2 udvostručuju kao istovremeno iskorištavanje ugljičnog dioksida i skladištenje ugljičnog dioksida. Proces je kompatibilan s mnogo različitih izvora CO2.

Valorizacija otpada

Uz otpadni CO2, tokovi krutog otpada također se mogu prenamijeniti u novi beton korištenjem kemije mineralizacije CO2 za stvaranje karbonata. Na primjer, igrači betona dobivenog iz CO2 uključuju švicarsku tvrtku neustark, koja koristi reakciju CO2 s razrušenim betonom za skladištenje ugljičnog dioksida i proizvodnju agregata za beton. Drugi proizvođač agregata, OCO Technology sa sjedištem u Velikoj Britaniji, umjesto toga koristi CO2 i otpadne materijale iz industrijskih toplinskih procesa. U međuvremenu, div za građevinske materijale Heidelberg Materials kontinuirano istražuje i razvija recikliranje betona koristeći CO2 za stvaranje zamjene za cement. Tvrtke, uključujući Carbonaide i CarbiCrete, istražuju čeličnu trosku kao zamjenu za cement tijekom stvrdnjavanja potpomognutog CO2. Dodatni prihodi mogu se generirati kroz naknade za zbrinjavanje otpada, a neki konkretni igrači koji proizlaze iz CO2 izjavljuju da su već postigli paritet cijena s postojećim kompanijama.

Ubrzavanje usvajanja

Proizvodnja betona obično je niske marže, a spremnost da se plati zelena premija je niska. Stoga će se široka primjena betona dobivenog iz CO2 oslanjati na igrače tehnologije iskorištavanja CO2, stvarajući rješenja laka za usvajanje koja minimalno ometaju postojeće proizvodne procese. U stvrdnjavanju potpomognutom CO2, neki su igrači ciljali na naknadne komore za stvrdnjavanje. Drugdje se komercijaliziraju rješenja plug-and-play i mobilne jedinice.

Oglas

U 2023. objavljeno je nekoliko ASTM standarda o stvrdnjavanju potpomognutim CO2, čime se povećalo povjerenje u sigurnost i kvalitetu montažnog betona dobivenog CO2. Iako mnogi građevinski materijali dobiveni iz CO2 tek trebaju postići cjenovni paritet s konvencionalnim betonom, neki su kupci spremni platiti više zbog poboljšanih performansi (kao što su veća čvrstoća i poboljšana estetika).

Idemo dalje od neto nule

Izravno unošenje CO2 u beton može biti neto-nulti proces ako ugljični dioksid potječe iz fosilnog točkastog izvora (kao što je elektrana na ugljen) ili neto-negativan proces ako se koristi biogeni CO2 ili CO2023 izravan iz zraka. U 2. godini, suradnja između tvrtke za izravno hvatanje zraka (DAC) Heirloom i proizvođača betona dobivenog iz CO2 CarbonCure po prvi je put pohranila COXNUMX zahvaćen iz okolnog zraka u beton.

Ali je li beton dobiven iz CO2 još uvijek neto negativan kada se uzme u obzir CO2 koji se oslobađa tijekom proizvodnje cementa? Stvaranje metalnih karbonata tijekom mineralizacije CO2 može povećati čvrstoću betona i smanjiti potrebnu količinu cementa. Alternativno, neki karbonatni aditivi mogu djelovati kao dodatni cementni materijali i zamijeniti cement. Stoga, prema IDTechEx analizi igrača, nekoliko njih može proizvesti betonske proizvode s negativnim ugljikom. Trajno skladištenje CO2 u betonu omogućuje igračima prodaju visokovrijednih kredita za uklanjanje ugljičnog dioksida na dobrovoljnom tržištu ugljika.

Podaci o ugljičnom otisku 12 igrača betona koji potječu od CO2. Izvor: IDTechEx

Put naprijed

Iako je proizvodnja betona dobivenog CO2 skuplja od konvencionalnog betona, prihod se može ostvariti kroz naknade za zbrinjavanje otpada i prodaju kredita za ugljik, pri čemu su neki igrači već prijavili postizanje pariteta cijena. U budućnosti će snažnija regulatorna potpora (na primjer, povećanje cijena ugljika) dodatno ubrzati prihvaćanje, s predviđanjima IDTechEx-a da će se više od 170 milijuna tona uhvaćenog CO2 iskoristiti u građevinskim materijalima do 2044. S rješenjima za hvatanje ugljika za cementne peći koji se nastavljaju razvijati, CO2 bi se mogao dobiti iz proizvodnje cementa, stvarajući kružno rješenje.

Kako biste saznali više o novom izvješću IDTechEx-a "Iskorištenje ugljičnog dioksida 2024.-2044.: Tehnologije, tržišne prognoze i igrači", uključujući ogledne stranice za preuzimanje, posjetite www.IDTechEx.com/CO2U.

Za više informacija o portfelju istraživanja tržišta CCUS (hvatanje, iskorištavanje i skladištenje ugljika) IDTechEx-a pogledajte IDTechEx „Tržišta hvatanja, iskorištavanja i skladištenja ugljika (CCUS) 2023. – 2043.“ i „Tržišta uklanjanja ugljičnog dioksida (CDR) 2023. -2040: Tehnologije, igrači i prognoze” izvješća.

O IDTechEx-u

IDTechEx vodi vaše strateške poslovne odluke kroz svoje proizvode za istraživanje, pretplatu i savjetovanje, pomažući vam da profitirate od novih tehnologija. Za više informacija kontaktirajte [e-pošta zaštićena] ili posjetite www.IDTechEx.com.

Podijelite ovaj članak: