Hướng dẫn đơn giản về Bê tông cacbon thấp

Hướng dẫn đơn giản về Bê tông cacbon thấp

    Hướng dẫn đơn giản về Bê tông cacbon thấp

    Với việc carbon thể hiện là một điểm thảo luận quan trọng trong xây dựng gần đây, nhu cầu về vật liệu xây dựng carbon thấp đang tăng lên. Concrete nhận được một đại diện xấu trong các cuộc thảo luận này do lượng khí thải cao liên quan đến nó. Tuy nhiên, thật khó để tưởng tượng một thế giới hoàn toàn không sử dụng bê tông và do đó ngành công nghiệp này đã đầu tư đáng kể để phát triển bê tông carbon thấp hơn.

    Nhưng bê tông carbon thấp là gì và làm thế nào nó có thể được áp dụng trên quy mô lớn để giúp ngành công nghiệp duy trì trong ranh giới hành tinh?

    Trong bài đăng này, chúng tôi giải quyết các câu hỏi sau:
    Ngày nay bê tông được tạo ra như thế nào?
    Tại sao bê tông truyền thống có dấu chân cao như vậy?
    Bê tông cacbon thấp là gì?
    Bê tông carbon thấp được chế tạo như thế nào?
    Có phải tất cả các bê tông carbon thấp đều như nhau không?
    Ngày nay bê tông được tạo ra như thế nào?
    Ở dạng đơn giản nhất, bê tông là hỗn hợp của hồ và cốt liệu, hoặc đá. Bột nhão, bao gồm xi măng và nước, phủ lên bề mặt của cốt liệu mịn (nhỏ) và thô (lớn hơn). Thông qua một phản ứng hóa học được gọi là quá trình hydrat hóa, hỗn hợp này cứng lại và tăng cường độ để tạo thành khối giống như đá được gọi là bê tông.

    Figure 1: Breakdown of the components that usually make up cement. Source: https://www.cement.org/cement-concrete/how-concrete-is-made
    Hình 1: Sự phân chia các thành phần thường tạo nên xi măng. Nguồn: https://www.cement.org/cement-concrete/how-concrete-is-made
    Tại sao bê tông truyền thống có dấu chân cao như vậy?
    Một lý do tại sao lượng khí thải carbon rất cao là do xi măng phải được nung ở nhiệt độ rất cao để tạo thành clinker. Một thủ phạm chính của điều này là alite (Ca3SiO5), một khoáng chất trong bê tông đóng rắn trong vòng vài giờ sau khi đổ và do đó chịu trách nhiệm về phần lớn cường độ ban đầu của nó.

    Bê tông cacbon thấp là gì?
    Bê tông carbon thấp là bê tông được sản xuất với lượng khí thải carbon thấp hơn hàm lượng truyền thống. Ngoài việc giảm lượng khí thải carbon, bê tông carbon thấp phải hoạt động giống hệt như đối tác carbon cao của nó.

    Để tạo ra bê tông carbon thấp, các nhà sản xuất có thể thực hiện một loạt các thay đổi có tác động tương đối thấp đối với quy trình sản xuất và thiết kế hỗn hợp của họ.

    Bê tông carbon thấp được chế tạo như thế nào?
    Để tạo ra bê tông carbon thấp, các nhà sản xuất có thể thực hiện một loạt các thay đổi có tác động tương đối thấp đối với quy trình sản xuất và thiết kế hỗn hợp của họ.

    Có 3 cách mà các nhà sản xuất bê tông có thể giảm lượng khí thải carbon liên quan đến sản phẩm của họ:

    Chuyển nguồn nhiên liệu sang nhiên liệu tạo ra ít khí thải hơn.
    Điều này có nghĩa là chuyển từ nhiên liệu truyền thống (ví dụ: than đá) sang nhiên liệu có hàm lượng carbon thấp hơn (ví dụ: khí tự nhiên tái tạo), nhiên liệu thải (ví dụ: nhựa không thể tái chế, lốp xe không thể tái chế, thanh giằng, v.v.) và thậm chí cả nhiên liệu trung tính carbon .
    Thay thế một số hàm lượng xi măng bằng các hợp chất khoáng.
    Một số chất thay thế xi măng có thể làm giảm lượng khí thải trong bê tông là:
    - Tro bay (phụ phẩm của các nhà máy điện đốt than)
    - Xỉ hạt lò cao trên mặt đất (GGBS) (sản phẩm phụ của ngành công nghiệp gang thép)
    - Silica fume (sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất silicon)
    - Đá vôi phạt.
    Cài đặt công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon tại chỗ
    Đổi mới trong công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) là một bước phát triển thú vị trong ngành công nghiệp bê tông. Về mặt lý thuyết, khả năng thu giữ các-bon có thể thu hồi tới 100% lượng khí thải các-bon từ quá trình sản xuất xi măng. Các khí thải thu được này có thể được lưu trữ an toàn dưới lòng đất, bơm ngược vào bê tông để tăng cường độ cứng, hoặc được sử dụng để sản xuất các sản phẩm khác như cốt liệu hoặc nhiên liệu tổng hợp.
    Tùy thuộc vào nhiên liệu được sử dụng và liều lượng bổ sung, lượng khí thải carbon của bê tông có thể giảm tới gần 70%.

    Có phải tất cả các bê tông carbon thấp đều như nhau không?
    Trong ngắn hạn, không.

    Mặc dù đã có những tiến bộ đáng kinh ngạc trong việc giảm lượng khí thải carbon, ngành công nghiệp này vẫn còn những thách thức lớn.

    Dưới đây là một số điều cần lưu ý xung quanh các công nghệ hạn chế khả năng mở rộng của chúng ngày nay:

    Nhiên liệu thay thế ngày nay có thể giảm lượng khí thải xuống một lượng nhỏ và phải đối mặt với một số vấn đề đang được áp dụng trên toàn cầu như chi phí cao, phạm vi hạn chế, v.v.
    Các chất thay thế xi măng như tro bay và xỉ là hữu hạn. Không có đủ xỉ và tro bay trên thế giới để áp dụng cho tất cả các loại bê tông đang được sản xuất.
    Xi măng thay thế đang giảm. Vì đây là sản phẩm phụ của các ngành khác (một số ngành đang giảm giá trên toàn cầu) nên tính sẵn có của chúng đang bị hạn chế.
    Thu giữ và lưu trữ carbon là một công nghệ đắt tiền cần được phát triển hơn nữa để được áp dụng trên quy mô lớn.
    Các nhà lãnh đạo tư tưởng tương lai là một không gian dân chủ trình bày suy nghĩ và ý kiến ​​của các nhà văn Năng lượng & Bền vững đang lên, ý kiến ​​của họ không nhất thiết phải đại diện cho ý kiến ​​của Illinem. Bài báo này cũng được xuất bản trên 2050 Materials.

    Zalo
    Hotline