混凝土被用于建筑業(yè)已有數(shù)千年的歷史，它無(wú)處不在。但是它的生產(chǎn)是全球碳排放的主要貢獻(xiàn)者，我們已經(jīng)看到許多旨在減少其環(huán)境影響的研究。芬蘭VTT技術(shù)研究中心的一個(gè)這樣的項(xiàng)目正在尋求使混凝土生產(chǎn)成為負(fù)碳。
芬蘭VTT技術(shù)研究中心幾十年來(lái)一直在研究碳化的負(fù)面影響--在這個(gè)緩慢的過(guò)程中，二氧化碳會(huì)隨著時(shí)間的推移被混凝土重新吸收，并可能導(dǎo)致鋼筋的腐蝕。
2010年代末，研究人員開(kāi)始專注于將這些問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一種優(yōu)勢(shì)。"VTT高級(jí)科學(xué)家Tapio Vehmas說(shuō)："我們決定開(kāi)發(fā)負(fù)碳混凝土，但并不清楚如何做到這一點(diǎn)。我們開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以便找出二氧化碳在混凝土中的作用，碳鋁酸鹽是如何形成的，以及這個(gè)過(guò)程如何取代水泥并降低碳足跡"。
Carbonaide公司首席運(yùn)營(yíng)官Jonne Hirvonen（左）和首席執(zhí)行官Tapio Vehmas（右）在芬蘭Hollale的試驗(yàn)裝置上 VTT/Jarno Artika
"我們開(kāi)始尋找合適的低碳粘合劑。這些實(shí)驗(yàn)表明，來(lái)自鋼鐵行業(yè)的高爐爐渣可以被碳化，并且作為一種有效的粘合劑在混凝土中替代普通水泥。"Vehmas補(bǔ)充說(shuō)："這并沒(méi)有直接成功，但我們必須發(fā)展材料概念并尋找適當(dāng)?shù)募せ顒Ｕ澈蟿┑淖罱K材料組合由礦渣、綠酒渣和生物灰組成。"
然后，該項(xiàng)目將集體的目光轉(zhuǎn)向商業(yè)化，建立了一個(gè)自動(dòng)碳化試驗(yàn)系統(tǒng)，在大氣壓力下將二氧化碳結(jié)合到預(yù)制混凝土中，并將其安裝在一個(gè)集裝箱內(nèi)，該集裝箱位于芬蘭南部Hollola的一家混凝土廠旁邊。該工廠的所有者Rakennusbetoni- ja Elementti Oy隨后使用該技術(shù)制造了碳負(fù)離子庭院鋪裝，以安裝在Skanska公司的建筑工地上。
"我們已經(jīng)在試驗(yàn)裝置中證明，新技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)混凝土的二氧化碳排放量減少45%，"Vehmas說(shuō)，他現(xiàn)在是VTT衍生公司Carbonaide的CEO。"去年秋天，我們證明了通過(guò)用礦渣替代波特蘭水泥，將我們產(chǎn)品的碳足跡降低到-60公斤/立方米。"
據(jù)報(bào)道，傳統(tǒng)混凝土的碳足跡約為每立方米250-300公斤。
混凝土公司Rakennusbetoni- ja Elementti Oy在芬蘭Hollale的試驗(yàn)裝置中使用了Carbonaide的技術(shù)來(lái)制造院子里用的磚
Carbonaide公司現(xiàn)在打算建造世界上第一條生產(chǎn)負(fù)碳混凝土的工業(yè)試驗(yàn)生產(chǎn)線，并已獲得180萬(wàn)歐元（約195萬(wàn)美元）的種子資金以啟動(dòng)該項(xiàng)目。位于Hollola的工廠規(guī)模的裝置與全面運(yùn)作的價(jià)值鏈相結(jié)合，預(yù)計(jì)將"每天礦化5噸二氧化碳，并將其碳負(fù)性混凝土產(chǎn)品的產(chǎn)量提高100倍"。
該公司的目標(biāo)是擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，到2026年在整個(gè)地區(qū)有10個(gè)單位在運(yùn)行，預(yù)計(jì)到2050年，每年將綁定約500兆噸的二氧化碳。
Vehmas說(shuō)："我們?cè)贑arbonaide的目標(biāo)是用尖端技術(shù)創(chuàng)造一個(gè)更可持續(xù)的未來(lái)，這不僅僅是減少混凝土等建筑材料的碳排放，而是在其整個(gè)生命周期內(nèi)捕獲比它們排放更多的二氧化碳。"建筑環(huán)境成為二氧化碳匯是非常自然的，因?yàn)樗亲畲篌w積的人造材料"。
