Industrijski materijali koji hvataju ugljik: Izgradnja budućnosti održivih industrija

• Autor:
• ime autora

  Quantumrun Foresight
• Kolovoz 19, 2022

Sažetak uvida

Novi materijali koji zadržavaju ugljični dioksid mijenjaju način na koji gradimo, nudeći čišću budućnost. Ovi inovativni materijali, u rasponu od bambusovih greda do metalno-organskih okvira, mogu smanjiti utjecaj na okoliš i poboljšati održivost u izgradnji. Njihovo široko usvajanje može dovesti do zdravijeg okoliša, gospodarskog rasta u održivim tehnologijama i značajnog napretka u naporima za globalno smanjenje ugljika.

CO2 hvatanje konteksta industrijskih materijala

Industrijski materijali prihvatljivi za ugljik sve više postaju fokus tvrtki koje traže održiva rješenja. Ove tvrtke integriraju tehnologiju sposobnu uhvatiti ugljični dioksid u tradicionalne proizvodne procese. Na primjer, pristup australske tvrtke Mineral Carbonation International uključuje pretvaranje ugljičnog dioksida u građevinske materijale i druge industrijske proizvode.

Tvrtka koristi mineralnu karbonizaciju, oponašajući Zemljinu prirodnu metodu skladištenja ugljičnog dioksida. Ovaj proces uključuje reakciju ugljične kiseline s mineralima, što dovodi do stvaranja karbonata. Karbonat je spoj koji ostaje stabilan tijekom dugih razdoblja i ima praktičnu primjenu u građevinarstvu. Primjer prirodne apsorpcije ugljika su Bijele litice u Doveru, koje svoj bijeli izgled duguju značajnoj količini ugljičnog dioksida koju su apsorbirale tijekom milijuna godina.

Tehnologija koju je razvio Mineral Carbonation International slična je visoko učinkovitom sustavu. U ovom sustavu, industrijski nusproizvodi, kao što je čelična troska ili otpad iz spalionica, pretvaraju se u cementne opeke i gipsane ploče. Tvrtka ima za cilj uhvatiti i prenamijeniti do 1 milijarde tona ugljičnog dioksida godišnje do 2040. godine.

Razarajući učinak

Na Tehničkom fakultetu Sveučilišta Alberta istraživači ispituju materijal nazvan Calgary framework-20 (CALF-20), koji je izradio tim sa Sveučilišta Calgary. Ovaj materijal spada u kategoriju metalno-organskih okvira, poznatih po svojoj mikroporoznoj prirodi. Njegova sposobnost učinkovitog hvatanja ugljičnog dioksida čini CALF-20 alatom koji obećava u upravljanju okolišem. Kada je integriran u stupac pričvršćen na dimnjak, može pretvoriti štetne plinove u manje štetne oblike. Svante, tehnološka tvrtka, trenutno implementira ovaj materijal u tvornicu cementa kako bi testirala njegovu učinkovitost u industrijskom okruženju.

Napori da se konstrukcija učini više prihvatljivom za ugljik doveli su do stvaranja nekoliko jedinstvenih materijala. Na primjer, Lamboo grede, izrađene od bambusa, imaju visoku sposobnost hvatanja ugljika. Nasuprot tome, ploče od vlaknatih ploča srednje gustoće (MDF) izrađene od rižine slame eliminiraju potrebu za uzgojem riže s intenzivnim korištenjem vode, dok još uvijek zadržavaju ugljik. Nadalje, proizvodnja vanjskih sustava toplinske izolacije izrađenih od drvenih vlakana manje je energetski intenzivna u usporedbi s tradicionalnim opcijama pjene za prskanje. Slično tome, ekološki prihvatljive drvene ploče, koje su 22 posto lakše od standardnih zidnih ploča, smanjuju potrošnju energije u transportu do 20 posto, nudeći održiviji izbor za građevinske materijale.

Korištenje materijala koji hvataju ugljik u gradnji može dovesti do zdravijeg životnog okruženja i potencijalno nižih troškova energije. Tvrtke mogu imati koristi od ovih inovacija poboljšanjem svojih profila održivosti i smanjenjem ugljičnog otiska, što potrošači i investitori sve više cijene. Za vlade, široka primjena ovih materijala usklađena je s ekološkim ciljevima i može značajno doprinijeti ispunjavanju globalnih ciljeva smanjenja ugljika. Štoviše, ekonomske implikacije uključuju potencijalno stvaranje novih industrija i mogućnosti zapošljavanja u području održivih materijala i tehnologija.

Implikacije industrijskih materijala za hvatanje CO2

Šire primjene industrijskih materijala za hvatanje CO2/ugljika mogu uključivati:

• Povećana istraživanja usmjerena su na dekarbonizaciju metala i drugih elemenata, poput nikla, kobalta, litija, čelika, cementa i vodika.
• Vlade potiču tvrtke da proizvode materijale prihvatljivije ugljiku, uključujući bespovratna sredstva i porezne popuste.
• Državne/pokrajinske vlade postupno ažuriraju građevinske zakone kako bi nametnule upotrebu ekološki prihvatljivih industrijskih materijala tijekom izgradnje zgrada i infrastrukture. 
• Industrija recikliranja industrijskih materijala značajno raste tijekom 2020-ih kako bi se prilagodila povećanoj tržišnoj i zakonskoj potražnji za recikliranim materijalima u građevinskim projektima.
• Široka implementacija tehnologija za hvatanje CO2 u pogonima i tvornicama.
• Više partnerstava između istraživačkih sveučilišta i tehnoloških tvrtki za unovčavanje zelenih tehnologija.

Pitanja za razmatranje

• Što mislite kako dekarbonizacija može promijeniti način na koji se zgrade grade u budućnosti?
• Kako drugačije vlade mogu poticati proizvodnju industrijskih materijala koji ne štete ugljiku?