Vật liệu công nghiệp thu giữ carbon: Xây dựng tương lai của các ngành công nghiệp bền vững

• tác giả:
• tên tác giả

  Tầm nhìn lượng tử
• Tháng Tám 19, 2022

Tóm tắt thông tin chi tiết

Các vật liệu mới bẫy carbon dioxide đang thay đổi cách chúng ta xây dựng, mang đến một tương lai sạch hơn. Những vật liệu cải tiến này, từ dầm tre đến khung kim loại hữu cơ, có thể giảm tác động đến môi trường và cải thiện tính bền vững trong xây dựng. Việc áp dụng rộng rãi chúng có thể mang lại môi trường lành mạnh hơn, tăng trưởng kinh tế bằng công nghệ bền vững và tiến bộ đáng kể trong nỗ lực giảm lượng carbon toàn cầu.

Bối cảnh vật liệu công nghiệp thu giữ CO2

Vật liệu công nghiệp thân thiện với carbon đang ngày càng trở thành trọng tâm của các công ty đang tìm kiếm giải pháp bền vững. Các công ty này đang tích hợp công nghệ có khả năng thu giữ carbon dioxide vào các quy trình sản xuất truyền thống. Ví dụ, cách tiếp cận của Mineral Carbonation International có trụ sở tại Úc liên quan đến việc chuyển đổi carbon dioxide thành vật liệu xây dựng và các sản phẩm công nghiệp khác.

Công ty sử dụng phương pháp cacbonat hóa khoáng chất, mô phỏng phương pháp lưu trữ carbon dioxide tự nhiên của Trái đất. Quá trình này liên quan đến phản ứng của axit cacbonic với khoáng chất, dẫn đến sự hình thành cacbonat. Cacbonat là hợp chất có tính ổn định lâu dài và có ứng dụng thực tế trong xây dựng. Một ví dụ về sự hấp thụ carbon tự nhiên là Vách đá trắng ở Dover, có vẻ ngoài màu trắng là do lượng carbon dioxide đáng kể mà chúng đã hấp thụ qua hàng triệu năm.

Công nghệ do Mineral Carbonation International phát triển tương tự như một hệ thống hiệu quả cao. Trong hệ thống này, các sản phẩm phụ công nghiệp như xỉ thép hoặc chất thải từ lò đốt rác được chuyển hóa thành gạch xi măng và tấm thạch cao. Công ty đặt mục tiêu thu giữ và tái sử dụng tới 1 tỷ tấn carbon dioxide hàng năm vào năm 2040.

Tác động gián đoạn

Tại Khoa Kỹ thuật của Đại học Alberta, các nhà nghiên cứu đang kiểm tra một loại vật liệu có tên là Calgary framework-20 (CALF-20), do một nhóm từ Đại học Calgary tạo ra. Vật liệu này thuộc danh mục khung hữu cơ kim loại, được biết đến với tính chất vi mô. Khả năng thu giữ carbon dioxide một cách hiệu quả khiến CALF-20 trở thành một công cụ đầy hứa hẹn trong quản lý môi trường. Khi được tích hợp vào một cột gắn vào ống khói, nó có thể chuyển đổi các khí độc hại thành dạng ít gây hại hơn. Svante, một công ty công nghệ, hiện đang triển khai vật liệu này trong một nhà máy xi măng để kiểm tra tính hiệu quả của nó trong môi trường công nghiệp.

Nỗ lực làm cho công trình xây dựng thân thiện với carbon hơn đã dẫn đến việc tạo ra một số vật liệu độc đáo. Ví dụ, dầm Lamboo, được chế tạo từ tre, có khả năng thu giữ carbon cao. Ngược lại, các tấm ván ép mật độ trung bình (MDF) làm từ rơm rạ loại bỏ nhu cầu trồng lúa cần nhiều nước trong khi vẫn giữ được carbon. Hơn nữa, hệ thống cách nhiệt bên ngoài được làm từ sợi gỗ ít tốn năng lượng hơn so với các lựa chọn phun bọt truyền thống. Tương tự, các tấm gỗ thân thiện với môi trường, nhẹ hơn 22% so với tấm ốp tường tiêu chuẩn, giảm mức tiêu thụ năng lượng vận chuyển tới 20%, mang lại sự lựa chọn bền vững hơn cho vật liệu xây dựng.

Việc sử dụng vật liệu thu hồi carbon trong xây dựng có thể mang lại môi trường sống lành mạnh hơn và có khả năng giảm chi phí năng lượng. Các công ty có thể hưởng lợi từ những đổi mới này bằng cách nâng cao tính bền vững và giảm lượng khí thải carbon, điều này ngày càng được người tiêu dùng và nhà đầu tư đánh giá cao. Đối với các chính phủ, việc áp dụng rộng rãi các vật liệu này phù hợp với các mục tiêu về môi trường và có thể góp phần đáng kể vào việc đáp ứng các mục tiêu giảm lượng carbon toàn cầu. Hơn nữa, ý nghĩa kinh tế bao gồm tiềm năng tạo ra các ngành công nghiệp mới và cơ hội việc làm trong lĩnh vực vật liệu và công nghệ bền vững.

Ý nghĩa của việc thu giữ CO2 vật liệu công nghiệp

Các ứng dụng rộng rãi hơn của vật liệu công nghiệp thu giữ CO2/cacbon có thể bao gồm:

• Các nghiên cứu gia tăng tập trung vào khử cacbon hóa kim loại và các nguyên tố khác, chẳng hạn như niken, coban, liti, thép, xi măng và hydro.
• Chính phủ khuyến khích các công ty sản xuất nhiều vật liệu thân thiện với carbon hơn, bao gồm các khoản trợ cấp và giảm thuế.
• Chính quyền bang/tỉnh dần dần cập nhật các quy chuẩn xây dựng để bắt buộc sử dụng vật liệu công nghiệp thân thiện với môi trường trong quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng và tòa nhà. 
• Ngành công nghiệp tái chế vật liệu công nghiệp phát triển đáng kể trong suốt những năm 2020 để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường và quy định về vật liệu tái chế trong các dự án xây dựng.
• Triển khai quy mô lớn các công nghệ thu giữ CO2 trong các nhà máy và xí nghiệp.
• Nhiều quan hệ đối tác hơn giữa các trường đại học nghiên cứu và các công ty công nghệ để kiếm tiền từ công nghệ xanh.

Các câu hỏi cần xem xét

• Bạn nghĩ quá trình khử cacbon có thể thay đổi cách xây dựng các tòa nhà trong tương lai như thế nào?
• Các chính phủ có thể khuyến khích sản xuất vật liệu công nghiệp thân thiện với carbon bằng cách nào khác?