مواد صنعتی جذب کربن: ساختن آینده صنایع پایدار

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• اوت 19، 2022

خلاصه بینش

مواد جدیدی که دی اکسید کربن را به دام می اندازند، روش ساخت ما را تغییر می دهند و آینده پاک تری را ارائه می دهند. این مواد نوآورانه، از تیرهای بامبو گرفته تا چارچوب های فلزی-آلی، می توانند اثرات زیست محیطی را کاهش داده و پایداری در ساخت و ساز را بهبود بخشند. پذیرش گسترده آنها می تواند به محیط های سالم تر، رشد اقتصادی در فناوری های پایدار و پیشرفت قابل توجهی در تلاش های جهانی برای کاهش کربن منجر شود.

زمینه مواد صنعتی جذب CO2

مواد صنعتی سازگار با کربن به طور فزاینده ای به کانون توجه شرکت هایی تبدیل می شوند که به دنبال راه حل های پایدار هستند. این شرکت ها در حال ادغام فناوری با قابلیت جذب دی اکسید کربن در فرآیندهای تولید سنتی هستند. برای مثال، رویکرد بین‌المللی کربنات معدنی مستقر در استرالیا شامل تبدیل دی اکسید کربن به مصالح ساختمانی و سایر محصولات صنعتی است.

این شرکت از کربناته معدنی، تقلید از روش طبیعی زمین برای ذخیره دی اکسید کربن استفاده می کند. این فرآیند شامل واکنش اسید کربنیک با مواد معدنی است که منجر به تشکیل کربنات می شود. کربنات ترکیبی است که در مدت طولانی پایدار می ماند و کاربرد عملی در ساختمان دارد. نمونه ای از جذب طبیعی کربن، صخره های سفید دوور است که ظاهر سفید خود را مدیون مقدار قابل توجهی دی اکسید کربن است که در طی میلیون ها سال جذب کرده اند.

فناوری توسعه یافته توسط Mineral Carbonation International مشابه یک سیستم بسیار کارآمد است. در این سیستم محصولات جانبی صنعتی مانند سرباره های فولادی یا زباله های زباله سوز به آجر سیمانی و گچ تخته تبدیل می شوند. این شرکت قصد دارد تا سال 1 تا سال 2040 تا XNUMX میلیارد تن دی اکسید کربن سالانه را جذب و مجدداً مورد استفاده قرار دهد.

تاثیر مخرب

در دانشکده مهندسی دانشگاه آلبرتا، محققان در حال بررسی ماده ای به نام Calgary Framework-20 (CALF-20) هستند که توسط تیمی از دانشگاه کلگری ساخته شده است. این ماده در دسته چارچوب های فلزی-آلی قرار می گیرد که به دلیل ماهیت ریز متخلخل خود شناخته می شوند. توانایی آن در جذب موثر دی اکسید کربن، CALF-20 را به ابزاری امیدوارکننده در مدیریت زیست محیطی تبدیل می کند. هنگامی که در یک ستون متصل به دودکش ادغام می شود، می تواند گازهای مضر را به اشکال کمتر آسیب رسان تبدیل کند. Svante، یک شرکت فناوری، در حال حاضر در حال پیاده سازی این ماده در یک کارخانه سیمان برای آزمایش اثربخشی آن در یک محیط صنعتی است.

تلاش برای ساخت و ساز سازگارتر با کربن منجر به ایجاد چندین ماده منحصر به فرد شده است. به عنوان مثال، تیرهای لامبو که از بامبو ساخته شده‌اند، ظرفیت جذب کربن بالایی دارند. در مقابل، پانل‌های تخته فیبر با چگالی متوسط ​​(MDF) ساخته شده از کاه برنج، نیاز به کشت برنج با آب فشرده را از بین می‌برند، در حالی که هنوز در کربن قفل می‌شوند. علاوه بر این، سیستم های عایق حرارتی بیرونی ساخته شده از الیاف چوب در مقایسه با گزینه های سنتی فوم اسپری انرژی کمتری برای تولید دارند. به طور مشابه، پانل های چوبی سازگار با محیط زیست، که 22 درصد سبک تر از تخته دیواری استاندارد هستند، مصرف انرژی حمل و نقل را تا 20 درصد کاهش می دهند و انتخاب پایدارتری برای مصالح ساختمانی ارائه می دهند.

استفاده از مواد جذب کننده کربن در ساخت و ساز می تواند به محیط های زندگی سالم تر و به طور بالقوه کاهش هزینه های انرژی منجر شود. شرکت‌ها می‌توانند از این نوآوری‌ها با ارتقای نمایه‌های پایداری و کاهش ردپای کربن خود بهره ببرند، چیزی که به طور فزاینده‌ای توسط مصرف‌کنندگان و سرمایه‌گذاران ارزشمند است. برای دولت‌ها، پذیرش گسترده این مواد با اهداف زیست‌محیطی همسو است و می‌تواند به طور قابل‌توجهی به اهداف کاهش کربن جهانی کمک کند. علاوه بر این، پیامدهای اقتصادی شامل ایجاد بالقوه صنایع جدید و فرصت های شغلی در زمینه مواد و فناوری های پایدار است.

پیامدهای جذب CO2 مواد صنعتی

کاربردهای گسترده تر مواد صنعتی جذب کننده CO2/کربن ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• تحقیقات بیشتر بر کربن زدایی فلزات و عناصر دیگر مانند نیکل، کبالت، لیتیوم، فولاد، سیمان و هیدروژن متمرکز شد.
• دولت‌ها شرکت‌ها را تشویق می‌کنند تا مواد سازگار با کربن بیشتری تولید کنند، از جمله کمک‌های مالی و تخفیف‌های مالیاتی.
• دولت‌های ایالتی/ایالتی به‌تدریج کدهای ساختمانی را به‌روزرسانی می‌کنند تا استفاده از مواد صنعتی سازگار با محیط‌زیست را در طول ساخت‌وساز ساختمان و زیرساخت‌ها اعمال کنند. 
• صنعت بازیافت مواد صنعتی به طور قابل توجهی در طول دهه 2020 رشد می کند تا با افزایش بازار و تقاضای قانونی برای مواد بازیافتی در پروژه های ساختمانی سازگار شود.
• اجرای گسترده فناوری های جذب CO2 در کارخانه ها و کارخانه ها
• مشارکت بیشتر بین دانشگاه‌های تحقیقاتی و شرکت‌های فناوری برای کسب درآمد از فناوری‌های سبز.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• فکر می کنید کربن زدایی چگونه می تواند نحوه ساخت ساختمان ها را در آینده تغییر دهد؟
• چگونه دولت ها می توانند تولید مواد صنعتی سازگار با کربن را تشویق کنند؟