Bê tông âm carbon: Kẻ thay đổi cuộc chơi cho một tương lai bền vững
Tái chế carbon, tái chế vai trò của carbon dioxide như một nguồn tài nguyên được đưa vào sử dụng tốt, đã được Nhật Bản định vị như một công nghệ then chốt để thực hiện mục tiêu trung hòa carbon. Tiên phong cho vai trò mới này, một loại bê tông được sản xuất trong nước có khả năng hấp thụ carbon dioxide trong quá trình đóng rắn đã được thương mại hóa.
“Việc phát triển một loại bê tông mới cần nhiều thời gian. Chúng tôi muốn tiếp tục tạo ra các sản phẩm để bảo vệ con người và làm phong phú cuộc sống của họ bằng cách sử dụng đầy đủ những thành tựu trong nhiều năm nghiên cứu của chúng tôi, ”ONO Kayoko, quản lý cấp cao của Phòng Phát triển Công nghệ thuộc Bộ phận Quản lý Kỹ thuật Xây dựng của Tập đoàn Kajima cho biết.
Càng nhiều cấu trúc được xây dựng với nó, càng có thể giảm lượng khí thải carbon dioxide từ hành tinh — sản phẩm gần như kỳ diệu này, một loại bê tông có tên là CO2-SUICOM, được tạo ra vào năm 2008, với Tập đoàn Kajima dẫn đầu sự phát triển chung với ba công ty khác . ONO Kayoko, quản lý cấp cao của Bộ phận phát triển công nghệ của Kajima cho biết: “Ý tưởng bắt nguồn khi chúng tôi tập trung sự chú ý vào bê tông 5.000 năm tuổi được khai quật từ Di tích Dadiwan ở Trung Quốc. Phòng Quản lý Công trình Xây dựng của Tổng Công ty. Nghiên cứu dẫn đến nhận ra rằng quá trình cacbonat hóa, cho đến nay được coi là nguyên nhân gây ra sự ăn mòn của các khung thép kết cấu, thực sự là chìa khóa cho độ bền của bê tông. Với điều đó như một gợi ý, vào năm 2006, Kajima đã phát triển EIEN (Trái đất, Vô cực, Môi trường), một loại bê tông có tuổi thọ ước tính là 10.000 năm. Sau đó, công ty đã điều chỉnh công nghệ EIEN để tạo ra CO2-SUICOM (CO2-Lưu trữ và sử dụng cho cơ sở hạ tầng bằng vật liệu COncrete; tên cũng được lấy cảm hứng từ từ tiếng Nhật suikomu, có nghĩa là "hấp thụ"), nghĩ rằng nó cũng có thể giảm Phát thải CO2 vì nó hấp thụ CO2 trong quá trình cacbonat hóa.
CO2-SUICOM có khả năng chống lại các môi trường khắc nghiệt vì bề mặt của nó trở nên đặc hơn do đóng rắn bằng CO2. Nó cũng rất đẹp mắt về mặt thẩm mỹ vì quá trình cacbonat hóa ngăn chặn sự sủi bọt hoặc sự xuất hiện của cặn trắng trên bề mặt theo thời gian.
Bê tông được tạo ra bằng cách trộn xi măng - chất cứng lại khi tiếp xúc với nước - với các cốt liệu như cát và sỏi. Tuy nhiên, quá trình sản xuất xi măng thải ra một lượng lớn CO2 vì nó liên quan đến việc nung đá vôi đến nhiệt độ rất cao. Để giảm lượng khí thải này, CO2-SUICOM sử dụng γ-C2S, một vật liệu đặc biệt sẽ đông đặc lại khi tiếp xúc với CO2. Việc sử dụng vật liệu không chỉ giúp cắt giảm lượng xi măng cần thiết xuống khoảng một phần ba thể tích thông thường, mà lượng khí thải CO2 ròng của bê tông giảm xuống dưới 0 thông qua việc hấp thụ và cố định CO2. Quá trình đó đã làm cho CO2-SUICOM trở thành bê tông âm carbon * đầu tiên trên thế giới. Trong khi các loại bê tông hấp thụ CO2 khác có sẵn, sức mạnh của sản phẩm nằm ở lượng CO2 mà nó hấp thụ: hành động tạo ra một mét khối bê tông tự nó hấp thụ nhiều carbon hơn một cây tuyết tùng có thể trong một năm. Ono cho biết: “Chuyên môn và nhiều năm kinh nghiệm của chúng tôi đã cho phép chúng tôi phát triển hỗn hợp các thành phần và thời gian hấp thụ CO2 tối ưu.
* một trạng thái trong đó lượng CO2 giảm đi vượt quá lượng phát thải.
Mặc dù bê tông đã được bán trên thị trường vào năm 2011, nhưng ban đầu, nó không được sử dụng rộng rãi do giá thành cao và các thiết bị đặc biệt cần thiết trong quá trình sản xuất ngăn cản việc đúc tại chỗ, trong số các lý do khác. Tuy nhiên, cùng với xu hướng toàn cầu về khử cacbon, nhu cầu về sản phẩm này đã tăng cao trong những năm gần đây, bao gồm cả các yêu cầu từ nước ngoài. Quy mô thị trường cho bê tông hấp thụ CO2 được dự báo sẽ tăng lên từ 15 đến 40 nghìn tỷ yên vào năm 2030, điều này đã dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng trong cạnh tranh toàn cầu để phát triển một sản phẩm như vậy.
“Chiến lược tăng trưởng xanh thông qua đạt được trung tính carbon vào năm 2050” —chính sách công nghiệp của chính phủ Nhật Bản nhằm thực hiện trung tính carbon vào năm 2050 — đã đặt ra một số mục tiêu đầy tham vọng, chẳng hạn như hạ giá bê tông hấp thụ CO2 xuống mức tương đương với bê tông thông thường vào năm 2030, và là một phần của “Lộ trình Công nghệ Tái chế Các-bon”, việc sử dụng bê tông sẽ được thúc đẩy trong các sản phẩm chung có nhu cầu cao như dầm xây dựng, bắt đầu từ khoảng năm 2040. Vào tháng 1 năm 2022, là một trong những dự án của nó, a tập đoàn bao gồm Kajima Corporation đã được một tổ chức chính phủ thông qua làm cơ quan thực hiện cho một dự án dựa trên Quỹ Đổi mới Xanh trị giá 2 nghìn tỷ yên để phát triển bê tông nhằm tối đa hóa mức độ giảm phát thải CO2 và cố định CO2, cũng như phát triển chất lượng liên quan -công nghệ điều khiển. Để triển khai thực tế trên mạng xã hội, các vấn đề như chi phí và vị trí tại chỗ sẽ cần phải được giải quyết.
Khi các nền kinh tế mới nổi phát triển, nhu cầu toàn cầu về bê tông và xi măng dự kiến sẽ tăng tới 23% vào năm 2050 so với mức của năm tài chính 2014. Tuy nhiên, phép chiếu đó sẽ có một ý nghĩa khác hoàn toàn, nếu bê tông âm carbon được sử dụng rộng rãi. “Bê tông là nền tảng không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Đó chính là lý do tại sao chúng tôi muốn cung cấp các sản phẩm ra thế giới vừa đáp ứng các vấn đề xã hội của thời đại vừa mang lại chất lượng cao, ”Ono nói. “Địa điểm xây dựng đầu tiên mà tôi đến thăm khi gia nhập công ty là một trong những đập bê tông lớn nhất ở Nhật Bản. Tôi vô cùng ấn tượng bởi quy mô của dự án xây dựng dân dụng và kỹ năng công nghệ của các chuyên gia liên quan, cũng như sự quan tâm đến từng chi tiết của họ. Tôi mong chờ ngày một con đập như vậy được xây dựng bằng CO2-SUICOM ”.
Ảnh trên: Trong lĩnh vực kiến trúc, sản phẩm được sử dụng ở những nơi như trần ban công chung cư (ảnh). Vì bề mặt dày đặc của nó ngăn cản sự xâm nhập của nước, các cấu trúc khung bê tông có thể được bảo vệ hiệu quả, ngay cả ở những khu vực tiếp xúc với các yếu tố. CÔNG TY CỔ PHẦN KAJIMA
Ảnh dưới: Các sản phẩm CO2-SUICOM hiện được sản xuất tại các nhà máy bê tông đúc sẵn với các thiết bị đặc biệt. Trong số các ứng dụng chính của bê tông là các khối lát ở các bãi đậu xe (ảnh) và các khối phân giới trên đường. CÔNG TY CỔ PHẦN KAJIMA
