Bê tông là vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới—nhưng quá trình sản xuất xi măng, thành phần chính của nó, tạo ra lượng khí thải carbon dioxide đáng kể. Nghiên cứu mới tại Đại học Umeå cho thấy cách điện khí hóa và thu giữ carbon có thể giúp sản xuất tiết kiệm năng lượng hơn và thông minh hơn với khí hậu.
Thông qua các thí nghiệm và phân tích tiên tiến về thành phần clinker xi măng, các nhà nghiên cứu tại Đại học Umeå đã chứng minh các phương pháp mới có thể cho phép sản xuất xi măng bền vững hơn. Tín dụng: Heidelberg Materials
Ngành công nghiệp xi măng chiếm khoảng 8% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu. Những khí thải này chủ yếu bắt nguồn từ các phản ứng hóa học khi đá vôi được nung nóng và từ nhiên liệu hóa thạch được sử dụng trong sản xuất. Bằng cách điện khí hóa quy trình sản xuất và triển khai thu giữ carbon, lượng khí thải có thể được giảm xuống. Điều này đã được nghiên cứu trong luận án tiến sĩ tại Đại học Umeå.
José Aguirre Castillo, một nghiên cứu sinh tiến sĩ công nghiệp tại Đại học Umeå và là kỹ sư quy trình tại Heidelberg Materials Cement Sweden, đã nghiên cứu cách các công nghệ thu giữ carbon khác nhau - chẳng hạn như gia nhiệt plasma điện hóa, đốt cháy oxy-nhiên liệu và tuần hoàn canxi - ảnh hưởng đến sản xuất xi măng.
Trong các công nghệ này, xi măng được sản xuất trong môi trường có nồng độ carbon dioxide cực cao. Aguirre Castillo đã phát hiện ra rằng điều này thực sự có thể nâng cao hiệu quả sản xuất, vì nó tạo điều kiện cho sự hình thành các khoáng chất chính trong xi măng.
"Kết quả của chúng tôi cho thấy nồng độ carbon dioxide cao có thể thúc đẩy các phản ứng ở nhiệt độ cao. Bằng cách tận dụng điều này, chúng tôi đã tối ưu hóa vật liệu với kết quả đầy hứa hẹn, cải thiện cả tính chất của sản phẩm và giảm tác động của nó đến khí hậu", Aguirre Castillo cho biết.
Nghiên cứu cho thấy tricalcium silicate, một thành phần chính của xi măng đòi hỏi nhiều năng lượng để sản xuất, có thể được hình thành hiệu quả hơn trong điều kiện nồng độ carbon dioxide cao - một phát hiện có thể được sử dụng để tăng cường hiệu quả năng lượng và cải thiện chất lượng xi măng.
Aguirre Castillo cũng đã khám phá cách thành phần và kích thước hạt của nguyên liệu thô có thể được điều chỉnh để giảm mức tiêu thụ năng lượng trong khi làm cho clinker phản ứng nhiều hơn. Khả năng phản ứng tăng lên tạo ra các điều kiện để pha loãng xi măng với chất kết dính thay thế, chẳng hạn như vật liệu núi lửa, giúp giảm thêm tác động đến khí hậu.
Đại học Umeå đang tiến hành nghiên cứu sâu rộng về sản xuất xi măng và vôi sống bền vững với sự hợp tác của các công ty công nghiệp hàng đầu của Thụy Điển trong lĩnh vực này. Một số nghiên cứu đã đóng góp kiến thức có giá trị để hỗ trợ quá trình chuyển đổi mà ngành xi măng đang phải đối mặt.
Luận án tiến sĩ của Aguirre Castillo cho thấy việc thu giữ carbon có thể được tích hợp vào các nhà máy xi măng hiện có mà không ảnh hưởng đến chất lượng xi măng. Điều này cho phép ngành công nghiệp giảm phát thải trong khi vẫn duy trì được độ bền và độ bền của xi măng.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
