美國(guó)開(kāi)發(fā)出負(fù)碳環(huán)保水泥

文章來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)劉霞2023-04-20 14:17

    鑒于生物炭能從空氣中吸收其重量23%的二氧化碳,在一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中,美國(guó)華盛頓州立大學(xué)科學(xué)家在普通水泥中注入環(huán)保生物炭,得到了一種新型負(fù)碳環(huán)保水泥,且其強(qiáng)度與普通水泥相當(dāng)。這一研究成果發(fā)表于最新一期《材料快報(bào)》雜志,有望顯著減少水泥行業(yè)的碳排放。
 
    全球每年生產(chǎn)的混凝土超過(guò)40億噸。制造普通水泥需要高溫并燃燒燃料,水泥生產(chǎn)中使用的石灰石也會(huì)分解,產(chǎn)生二氧化碳,因此水泥行業(yè)是所有制造業(yè)中能源和碳密集度最高的行業(yè)之一,其排放的二氧化碳占全球人類活動(dòng)總碳排放量的8%左右。
 
    此前就有科學(xué)家在水泥中添加生物炭(一種由有機(jī)廢物制成的木炭),希望使其更環(huán)保并減少碳足跡,但結(jié)果表明,即使添加3%的生物炭,也會(huì)顯著降低水泥的強(qiáng)度。
 
    最新研究中,在用水泥廢水對(duì)生物炭進(jìn)行強(qiáng)化后,華盛頓州立大學(xué)科學(xué)家在水泥混合物中添加高達(dá)30%的生物炭。研究表明,28天后,得到的糊狀物的抗壓強(qiáng)度與普通水泥相當(dāng)。
 
    研究團(tuán)隊(duì)解釋說(shuō),水泥廢水的堿性很強(qiáng),但也是鈣的寶貴來(lái)源。含有大量鈣的高堿性廢水與富含很多孔隙的生物炭之間發(fā)生了協(xié)同作用,使碳酸鈣沉淀在生物炭上或沉淀到生物炭中,增強(qiáng)其性能的同時(shí)也使其能從空氣中捕獲二氧化碳。
 
    研究人員表示,大多數(shù)團(tuán)隊(duì)只能在水泥中添加3%的生物炭,但他們證明,可在水泥中摻雜更高劑量生物炭。他們最新研制出的這種新型水泥或許能“終生”封存二氧化碳。在路面上使用時(shí),這些水泥的“壽命”為30年,在橋梁上使用時(shí),其壽命為75年。
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