Промышленные материалы, улавливающие углерод: создание будущего устойчивых отраслей

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 19 августа 2022

Сводка статистики

Новые материалы, улавливающие углекислый газ, меняют способ строительства, предлагая более чистое будущее. Эти инновационные материалы, начиная от бамбуковых балок и заканчивая металлоорганическими каркасами, могут снизить воздействие на окружающую среду и повысить устойчивость строительства. Их широкое внедрение может привести к более здоровой окружающей среде, экономическому росту устойчивых технологий и значительному прогрессу в глобальных усилиях по сокращению выбросов углекислого газа.

Улавливание CO2 в контексте промышленных материалов

Безвредные для углерода промышленные материалы все чаще становятся объектом внимания компаний, ищущих устойчивые решения. Эти компании интегрируют технологии, способные улавливать углекислый газ, в традиционные производственные процессы. Например, подход австралийской компании Mineral Carbonation International предполагает преобразование углекислого газа в строительные материалы и другую промышленную продукцию.

Компания использует минеральную карбонизацию, имитируя естественный на Земле метод хранения углекислого газа. Этот процесс включает реакцию угольной кислоты с минералами, приводящую к образованию карбоната. Карбонат – это соединение, которое остается стабильным в течение длительного времени и имеет практическое применение в строительстве. Примером естественного поглощения углерода являются Белые скалы Дувра, которые обязаны своим белым видом значительному количеству углекислого газа, которое они поглотили за миллионы лет.

Технология, разработанная Mineral Carbonation International, аналогична высокоэффективной системе. В этой системе промышленные побочные продукты, такие как стальные шлаки или отходы мусоросжигательных заводов, перерабатываются в цементный кирпич и гипсокартон. Компания стремится улавливать и перерабатывать до 1 миллиарда тонн углекислого газа ежегодно к 2040 году.

Разрушительное воздействие

На инженерном факультете Университета Альберты исследователи изучают материал под названием Calgary framework-20 (CALF-20), созданный командой из Университета Калгари. Этот материал относится к категории металлоорганических каркасов, известных своей микропористой природой. Его способность эффективно улавливать углекислый газ делает CALF-20 многообещающим инструментом в управлении окружающей средой. При установке в колонну, прикрепленную к дымовой трубе, он может преобразовывать вредные газы в менее опасные формы. Технологическая компания Svante в настоящее время внедряет этот материал на цементном заводе, чтобы проверить его эффективность в промышленных условиях.

Попытки сделать строительство более экологичным привели к созданию нескольких уникальных материалов. Например, балки Lamboo, изготовленные из бамбука, обладают высокой способностью улавливать углерод. Напротив, панели из древесноволокнистой плиты средней плотности (МДФ), изготовленные из рисовой соломы, устраняют необходимость в водоемком выращивании риса, сохраняя при этом углерод. Кроме того, системы наружной теплоизоляции, изготовленные из древесного волокна, менее энергоемки в производстве по сравнению с традиционными вариантами напыляемой пены. Аналогичным образом, экологически чистые деревянные панели, которые на 22 процента легче стандартных стеновых плит, сокращают потребление энергии при транспортировке почти на 20 процентов, предлагая более экологичный выбор строительных материалов.

Использование материалов, улавливающих углерод, в строительстве может привести к созданию более здоровой среды обитания и потенциально снижению затрат на электроэнергию. Компании могут извлечь выгоду из этих инноваций, улучшая свои показатели устойчивого развития и сокращая выбросы углекислого газа, что все больше ценится потребителями и инвесторами. Для правительств широкое внедрение этих материалов соответствует экологическим целям и может внести значительный вклад в достижение глобальных целей по сокращению выбросов углекислого газа. Более того, экономические последствия включают потенциальное создание новых отраслей промышленности и рабочих мест в области устойчивых материалов и технологий.

Последствия улавливания CO2 промышленными материалами

Более широкое применение промышленных материалов, улавливающих CO2/углерод, может включать:

• Расширение исследований было сосредоточено на обезуглероживании металлов и других элементов, таких как никель, кобальт, литий, сталь, цемент и водород.
• Правительства стимулируют компании производить более углеродобезопасные материалы, включая гранты и налоговые льготы.
• Правительства штатов/провинций постепенно обновляют строительные нормы и правила, чтобы обеспечить использование экологически чистых промышленных материалов при строительстве зданий и инфраструктуры. 
• В течение 2020-х годов отрасль переработки промышленных материалов значительно расширилась, чтобы удовлетворить растущий рыночный и законодательно установленный спрос на переработанные материалы в строительных проектах.
• Масштабное внедрение технологий улавливания СО2 на заводах и фабриках.
• Больше партнерств между исследовательскими университетами и технологическими фирмами для монетизации зеленых технологий.

Вопросы для рассмотрения

• Как, по вашему мнению, декарбонизация может изменить способ строительства зданий в будущем?
• Как еще правительства могут поощрять производство экологически чистых промышленных материалов?