Betonul derivat din CO2 poate construi un viitor net negativ

Într-o lume cu o populație în creștere și un sector de construcții în expansiune rapidă pentru a se potrivi, cum împiedicăm construirea de case să ne afecteze clima? Betonul este al doilea cel mai consumat material de pe Pământ, dar ingredientul său cheie, cimentul, este responsabil pentru 7% din emisiile globale de CO2 antropice. Răspunsul ar putea veni din aer subțire – scrie materiale de construcție derivate din CO2 Eve Pope, analist de tehnologie la IDTechEx

Noul raport IDTechEx „Utilizarea dioxidului de carbon 2024-2044: tehnologii, previziuni de piață și jucători” explorează multe modalități de valorificare a dioxidului de carbon captat pentru a crea produse utile. Printre acestea, materialele de construcție derivate din CO2 s-au dovedit deosebit de promițătoare datorită îmbunătățirii performanței și a competitivității costurilor, precum și a beneficiilor de durabilitate. IDTechEx estimează că peste 170 de milioane de tone de CO2 captat vor fi utilizate în materialele de construcție până în 2044.

Dioxidul de carbon poate fi utilizat în producția de beton în trei moduri diferite: injectarea de CO2 în timpul întăririi betonului prefabricat, injectarea de CO2 în timpul amestecării betonului gata amestecat și formarea de agregate/aditivi carbonatați.

Etapele producției de beton cu oportunități de utilizare (CO2U) și captare a carbonului (CC) etichetate. Sursa: IDTechEx

Spre deosebire de alte căi de utilizare a dioxidului de carbon, cum ar fi conversia la e-combustibili, care necesită cantități mari de energie și hidrogen verde (adesea prohibitiv de scump), chimia de bază a mineralizării care stă la baza absorbției de CO2 în timpul producției de beton este favorizată termodinamic și mai puțină energie. -intensive deoarece se formează carbonați metalici stabili. Acești carbonați reprezintă efectiv captarea permanentă a CO2, astfel încât materialele de construcție derivate din CO2 se dublează ca utilizarea simultană a dioxidului de carbon și stocarea dioxidului de carbon. Procesul este compatibil cu multe surse diferite de CO2.

Valorificarea deșeurilor

Pe lângă deșeurile de CO2, fluxurile de deșeuri solide pot fi, de asemenea, reutilizate în beton nou folosind chimia de mineralizare a CO2 pentru a forma carbonați. De exemplu, jucătorii din betonul derivat din CO2 includ compania elvețiană neustark, care utilizează reacția CO2 cu betonul demolat pentru a stoca dioxid de carbon și a produce agregate de beton. Un alt producător de agregate, OCO Technology din Marea Britanie, utilizează în schimb CO2 și deșeuri din procesele termice industriale. Între timp, gigantul materialelor de construcție Heidelberg Materials are în desfășurare cercetare și dezvoltare în reciclarea betonului folosind CO2 pentru a forma un înlocuitor de ciment. Zgura de oțel este explorată de companii precum Carbonaide și CarbiCrete ca înlocuitor de ciment în timpul întăririi asistate de CO2. Venituri suplimentare pot fi generate prin taxele de eliminare a deșeurilor, unii jucători din beton derivat din CO2 raportând că au atins deja paritatea prețurilor cu operatorii tradiționali.

Accelerarea adopției

Producția de beton este de obicei cu o marjă scăzută, iar disponibilitatea de a plăti o primă ecologică este scăzută. Prin urmare, desfășurarea pe scară largă a betonului derivat din CO2 se va baza pe jucătorii din tehnologia de utilizare a CO2, creând soluții ușor de adoptat, care perturbă minim procesele de producție existente. În întărirea asistată cu CO2, unii jucători au vizat camere de întărire modificabile. În altă parte, sunt comercializate și soluții plug-and-play și unități mobile.

publicitate

În 2023, au fost lansate mai multe standarde ASTM privind întărirea asistată de CO2, îmbunătățind încrederea în siguranța și calitatea betonului prefabricat derivat din CO2. În timp ce multe materiale de construcție derivate din CO2 nu au atins încă paritatea de preț cu betonul convențional, unii clienți sunt dispuși să plătească o primă datorită performanței îmbunătățite (cum ar fi o rezistență mai mare și o estetică îmbunătățită).

Trecând dincolo de net-zero

Absorbția directă a CO2 în beton poate fi un proces net-zero dacă dioxidul de carbon provine dintr-o sursă punctiformă fosilă (cum ar fi o centrală electrică pe cărbune) sau un proces net negativ dacă este utilizat CO2 biogen sau captat direct în aer. În 2023, o colaborare între compania Heirloom de captare directă a aerului (DAC) și producătorul de beton derivat din CO2 CarbonCure a stocat CO2 captat din aerul ambiant în beton pentru prima dată.

Dar este betonul derivat din CO2 încă net negativ atunci când luăm în considerare CO2 eliberat în timpul producției de ciment? Formarea carbonaților metalici în timpul mineralizării cu CO2 poate crește rezistența betonului și poate reduce cantitatea de ciment necesară. Alternativ, unii aditivi carbonatați pot acționa ca materiale cimentare suplimentare și pot înlocui cimentul. Prin urmare, conform analizei IDTechEx asupra jucătorilor, mai mulți pot produce produse din beton cu carbon negativ. Stocarea permanentă a CO2 în beton le permite jucătorilor să vândă credite de mare valoare pentru eliminarea dioxidului de carbon pe piața voluntară a carbonului.

Date despre amprenta de carbon de la 12 jucători din beton derivat din CO2. Sursa: IDTechEx

Calea de urmat

Deși producția de beton derivat din CO2 este mai costisitoare decât betonul convențional, veniturile pot fi generate prin taxele de eliminare a deșeurilor și vânzările de credite de carbon, unii jucători raportând deja pentru a atinge paritatea prețurilor. În viitor, un sprijin mai puternic de reglementare (de exemplu, prețul crescut al carbonului) va accelera în continuare adoptarea, IDTechEx prognozând că peste 170 de milioane de tone de CO2 captat vor fi utilizate în materialele de construcție până în 2044. Cu soluțiile de captare a carbonului pentru cuptoarele de ciment care continuă să se dezvolte, CO2 ar putea fi obținut din producția de ciment, creând o soluție circulară.

Pentru a afla mai multe despre noul raport IDTechEx „Carbon Dioxide Utilization 2024-2044: Technologies, Market Forecasts, and Players”, inclusiv pagini de exemplu descărcabile, vă rugăm să vizitați www.IDTechEx.com/CO2U.

Pentru mai multe informații despre portofoliul de cercetare de piață CCUS (capturare, utilizare și stocare a dioxidului de carbon) IDTechEx, vă rugăm să consultați IDTechEx „Piețele de captare, utilizare și stocare a carbonului (CCUS) 2023-2043” și „Piețele de eliminare a dioxidului de carbon (CDR) 2023” -2040: tehnologii, jucători și previziuni”.

Despre IDTechEx

IDTechEx vă ghidează deciziile strategice de afaceri prin produsele sale de cercetare, abonament și consultanță, ajutându-vă să profitați de tehnologiile emergente. Pentru mai multe informații contactează [e-mail protejat] sau vizitați www.IDTechEx.com.

Trimiteți acest articol: