Фабрика

Бетон использовался в строительстве тысячи лет, он повсюду. Но его производство является основным источником глобальных выбросов углекислого газа, и мы видели много исследований, направленных на снижение его воздействия на окружающую среду. Один из таких проектов, созданных VTT Finland, направлен на то, чтобы сделать производство бетона углеродоотрицательным.

Финский центр технических исследований VTT уже несколько десятилетий изучает негативные последствия карбонизации – медленного процесса, при котором углекислый газ повторно поглощается бетоном и может привести к коррозии стальной арматуры.

В конце 2010-х годов исследователи начали концентрироваться на том, чтобы превратить эти проблемы в преимущество. «Мы решили разработать углеродно-отрицательный бетон, не зная точно, как это сделать», — сказал старший научный сотрудник VTT Тапио Вехмас. «Мы начали экспериментировать, чтобы выяснить, как углекислый газ действует в бетоне, как образуются карбоалюминаты и как этот процесс заменяет цемент и снижает выбросы углекислого газа».

Начался поиск подходящих низкоуглеродистых связующих. Эти эксперименты показали, что доменные шлаки сталелитейной промышленности могут быть карбонизированы и хорошо работают в качестве эффективного связующего, заменяющего обычный цемент в бетоне.

«Сразу это не получилось, но нам пришлось разработать концепцию материала и поискать подходящие активаторы», — добавил Вехмас. «Окончательная комбинация материалов связующего состояла из шлаков, остатков зеленого щелока и биозолы».

Затем проект обратил внимание на коммерциализацию, построив пилотную автоматизированную систему карбонизации, которая связывает CO2 в сборный железобетон при атмосферном давлении, и установив ее внутри контейнера, расположенного рядом с бетонным заводом в Холлоле на юге Финляндии. Владелец этого завода, Rakennusbetonija Elementti Oy, впоследствии использовал эту технологию для создания дворового покрытия с отрицательным выбросом углерода для укладки на строительной площадке Skanska.

«На пилотной установке мы продемонстрировали, что наша технология способна сократить выбросы CO2 от обычного бетона на 45%», — сказал Вехмас, ныне генеральный директор дочерней компании VTT Carbonaide. «Прошлой осенью мы продемонстрировали снижение выбросов углекислого газа от нашей продукции до -60 кг/м3 за счет замены портландцемента шлаком». Сообщается, что углеродный след обычного бетона составляет около 250-300 кг на кубический метр.

Сейчас Carbonaide намеревается построить первую в мире промышленную пилотную производственную линию по производству углеродо-отрицательного бетона и обеспечила начальное финансирование в размере 1,8 миллиона евро (около 1,95 миллиона долларов США), чтобы начать работу. Ожидается, что предприятие размером с завод в Холлоле в сочетании с полностью функционирующей цепочкой создания стоимости «минерализирует до пяти тонн CO2 в день и увеличит производство бетонных изделий с отрицательным выбросом углерода в 100 раз».

Компания стремится увеличить производство и к 2026 году ввести в эксплуатацию 10 установок по всему региону, которые, как ожидается, будут связывать около 500 мегатонн CO2 каждый год к 2050 году. Действующий пилотный проект можно увидеть в работе на видео ниже.

«Наша цель в Carbonaide — создать более устойчивое будущее с помощью передовых технологий, которые не только сокращают выбросы углекислого газа от строительных материалов, таких как бетон, но и улавливают больше CO2, чем они выделяют в течение своей жизни», — сказал Вехмас. «Очень естественно, что искусственная среда становится поглотителем CO2, поскольку это самый большой объем искусственного материала».

Источник: ВТТ