CO2-afledt beton kan bygge en netto-negativ fremtid

I en verden med en voksende befolkning og en hurtigt voksende byggesektor, der matcher, hvordan forhindrer vi, at boligbyggeri skader vores klima? Beton er det næstmest forbrugte materiale på Jorden, men dets nøgleingrediens, cement, er ansvarlig for 7 % af den globale menneskeskabte CO2-udledning. Svaret kunne komme fra den tynde luft - CO2-afledte byggematerialer - skriver Eve Pope, teknologianalytiker hos IDTechEx

Den nye IDTechEx-rapport "Carbon Dioxide Utilization 2024-2044: Technologies, Market Forecasts, and Players" udforsker mange måder at valorisere opfanget kuldioxid til at skabe nyttige produkter. Blandt disse viste CO2-afledte byggematerialer særligt lovende på grund af præstationsforbedringer og omkostningskonkurrenceevne samt bæredygtighedsfordele. IDTechEx forudser, at over 170 millioner tons opfanget CO2 vil blive brugt i byggematerialer i 2044.

Kuldioxid kan udnyttes i betonproduktionen på tre forskellige måder: indsprøjtning af CO2 under hærdning af præfabrikeret beton, indsprøjtning af CO2 ved blanding af færdigbeton og dannelse af karbonattilslag/tilsætningsstoffer.

Stadier af betonproduktion med muligheder for udnyttelse (CO2U) og kulstoffangst (CC). Kilde: IDTechEx

I modsætning til nogle andre kuldioxidudnyttelsesveje, såsom konvertering til e-brændstoffer, som kræver store mængder energi og grønt brint (ofte uoverkommeligt dyrt), er den grundlæggende mineraliseringskemi, der understøtter optagelsen af ​​CO2 under betonfremstilling, termodynamisk favoriseret og mindre energi -intensiv, fordi der dannes stabile metalcarbonater. Disse karbonater repræsenterer effektivt permanent binding af CO2, så CO2-afledte byggematerialer fordobles som samtidig kuldioxidudnyttelse og kuldioxidlagring. Processen er kompatibel med mange forskellige CO2-kilder.

Valorisering af affald

Ud over CO2-affald kan faste affaldsstrømme også omdannes til ny beton ved hjælp af CO2-mineraliseringskemi til dannelse af karbonater. For eksempel omfatter CO2-afledte betonaktører det schweiziske firma neustark, som bruger reaktionen af ​​CO2 med nedrevet beton til at lagre kuldioxid og producere betontilslag. En anden aggregatproducent, UK-baserede OCO Technology, bruger i stedet CO2 og affaldsmaterialer fra industrielle termiske processer. I mellemtiden har byggematerialegiganten Heidelberg Materials løbende forskning og udvikling inden for genanvendelse af beton ved hjælp af CO2 til at danne en cementerstatning. Stålslagge udforskes af virksomheder, herunder Carbonaide og CarbiCrete som en cementerstatning under CO2-støttet hærdning. Yderligere indtægter kan genereres gennem affaldsbortskaffelsesgebyrer, hvor nogle CO2-afledte betonaktører rapporterer allerede at have opnået prisparitet med etablerede selskaber.

Accelererer adoption

Betonproduktion er typisk lavmargin, og viljen til at betale en grøn præmie er lav. Derfor vil udbredt udbredelse af CO2-afledt beton være afhængig af CO2-udnyttelsesteknologiske aktører, hvilket skaber nemme at adoptere løsninger, der er minimalt forstyrrende for eksisterende fremstillingsprocesser. Inden for CO2-støttet hærdning har nogle aktører målrettet eftermonterbare hærdningskamre. Andre steder bliver plug-and-play og mobile enhedsløsninger også kommercialiseret.

reklame

I 2023 blev der udgivet flere ASTM-standarder omkring CO2-støttet hærdning, hvilket forbedrede tilliden til sikkerheden og kvaliteten af ​​CO2-afledt præfabrikeret beton. Mens mange CO2-afledte byggematerialer endnu ikke har opnået prisparitet med konventionel beton, er nogle kunder villige til at betale en præmie på grund af forbedret ydeevne (såsom højere styrke og forbedret æstetik).

Går ud over netto-nul

Den direkte optagelse af CO2 i beton kan være en netto-nul-proces, hvis kuldioxiden kommer fra en fossil punktkilde (såsom et kulkraftværk) eller en netto-negativ proces, hvis der anvendes biogen eller direkte luftindfanget CO2. I 2023 lagrede et samarbejde mellem DAC-virksomheden Heirloom og den CO2-afledte betonaktør CarbonCure CO2 opsamlet fra den omgivende luft til beton for første gang.

Men er CO2-afledt beton stadig netto-negativ, når man overvejer den CO2, der frigives under cementproduktion? Dannelsen af ​​metalcarbonater under CO2-mineralisering kan øge betonstyrken og reducere den nødvendige mængde cement. Alternativt kan nogle karbonatadditiver fungere som supplerende cementholdige materialer og erstatte cement. Derfor kan flere ifølge IDTechEx's analyse af aktører producere kulstofnegative betonprodukter. Den permanente lagring af CO2 i beton gør det muligt for aktører at sælge værdifulde COXNUMX-fjernelseskreditter på det frivillige COXNUMX-marked.

Carbon footprint data fra 12 CO2-afledte betonaktører. Kilde: IDTechEx

Vejen frem

Selvom produktionen af ​​CO2-afledt beton er dyrere end konventionel beton, kan indtægter genereres gennem affaldsbortskaffelsesgebyrer og CO170-kreditsalg, hvor nogle aktører allerede rapporterer at opnå prisparitet. I fremtiden vil stærkere reguleringsstøtte (for eksempel øget kulstofprissætning) accelerere optagelsen yderligere, med IDTechEx prognoser over 2 millioner tons opfanget CO2044 vil blive brugt i byggematerialer i 2. Med kulstoffangstløsninger til cementovne, der fortsætter med at udvikle sig, COXNUMX kunne hentes fra cementproduktion, hvilket skaber en cirkulær løsning.

For at finde ud af mere om den nye IDTechEx-rapport "Carbon Dioxide Utilization 2024-2044: Technologies, Market Forecasts, and Players", inklusive downloadbare eksempelsider, besøg venligst www.IDTechEx.com/CO2U.

For mere information om IDTechEx's CCUS (carbon capture, utilization, and storage) markedsundersøgelsesportefølje henvises til IDTechEx "Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) Markets 2023-2043" og "Carbon Dioxide Removal (CDR) Markets 2023 -2040: Teknologier, spillere og prognoser” rapporterer.

Om IDTechEx

IDTechEx guider dine strategiske forretningsbeslutninger gennem sine forsknings-, abonnements- og konsulentprodukter og hjælper dig med at drage fordel af nye teknologier. For mere information, kontakt [e-mail beskyttet] eller besøg www.IDTechEx.com.

Del denne artikel: