碳阴性生物炭增强混凝土

关于具体在人类社会发展中起着重要作用的事实，几乎没有争议。但是，在限制环境影响方面，仍有工作要做。现在，一组研究人员，写信化学工程杂志，开发了一种碳阴性的生物炭增强混凝土，可能会影响混凝土行业的未来。

学习：生物炭增强的碳阴性混凝土。图片来源：p.kasipat/shutterstock.com

建立了公认的是，混凝土工业和水泥的使用是地球上最注射密集型工业过程之一。混凝土是地球上大部分建筑环境中使用最广泛的人为材料。但是，它也具有巨大的碳足迹。

作为过多的人为碳（CO₂）排放威胁到生态系统是当前气候危机的主要驱动力，许多国家已经设定了雄心勃勃的目标，以将温室气体排放量减少至少55％。到2030年。欧盟已经设定了零零目标到2060年，碳中立性的目标是许多国家提供面向市场的碳排放式交易计划（CETS），以向允许限制（或以后）发出的人提供经济奖励（或罚款）。

生物炭作为碳捕获

为了满足碳中立目标，应开发碳捕获，利用和存储技术。根据政府间气候变化的面板，生物炭既是促进碳中立性的安全且有前途的解决方案。

“ 1吨生物炭可能会捕获2.0-2.6吨二吨₂。可以通过有限的氧气中的多种废物生物量（例如稻草，木废物，食物废物，污泥和肥料）的热解（例如，稻草，木材废料，食物废料，污泥和肥料）产生生物炭，然后可以稳定和储存碳，”中国香港理工大学民用与环境工程系的合着者Dan Tsang教授Dan Tsang教授解释说

就目前而言，生物炭主要用于农业，但由于其在城市地区的影响方面具有有限的潜力，实际上可能会在长时间内导致土壤污染。因此，将生物炭作为碳捕获技术的使用多样化可能揭示其真正的应用潜力。“在建筑材料中应用生物炭以生成低碳甚至碳阴性混凝土将破坏新的地面以实现碳中立性，亚博网站下载”坦说。

回收玻璃的渐变以代替3D打印混凝土的河沙

平均每年生产约40亿吨混凝土，其主要成分，水泥和常规骨料通常需要劳动密集型的采矿工艺，这也具有重大的环境影响。因此，Tsang和他的同事提出了除低碳补充胶结材料（SCM）外，还提出了生物炭作为混凝土干混合物中骨料的创新使用。亚博网站下载

首次碳阴性混凝土

研究人员将生物炭块作为生物炭增强混凝土，以确定机械强度，并评估其方法的生命周期和潜在的成本节省。此外，该团队创建了一个生物炭砂浆，以表征生物炭在水泥水合和生物炭混凝土微观结构中的作用。

在结果中，团队发现，通过内部固化掺入生物炭增强水泥水合，这有助于形成钙 - 硅酸盐水溶液（CSH），这主要负责混凝土中的强度特性。

此外，研究人员还首次报道了可以通过将30 wt的生物炭掺入混合物中来实现碳阴性混凝土。“生命周期评估证实，生物炭融合显着降低了CO₂排放，最重要的是，生物炭和SCM的联合使用成功地实现了碳阴性的混凝土生产，”Tsang说。

评估表明，碳阴性混凝土产物成功隔离了59至65千克的CO₂并可能导致整体经济盈利能力。因此，研究人员认为他们的方法和生物炭化的碳阴性混凝土将来将成为竞争性产品。

研究人员指出，应该在现场进行进一步的工作和研究，以使环境条件以及真正的可持续性指标和增值功能有资格耐用性。

随着未来对混凝土和水泥材料的需求随着城市扩张的不断发展而不断增长，寻找生产环保材料的新方法和方亚博网站下载法对于实现温室气目标是关键。因此，生物炭增强的碳阴性混凝土可以为混凝土行业的各种参与者提供实现自己的气候目标的途径。

参考和进一步阅读

L. Chen，Y. Zhang，L。Wang，S。Ruan，J。Chen，H。Li，J。Yang，V。Mechtcherine，D.C.W。Tsang，生物炭增强的碳阴性混凝土，化学工程杂志（2021），doi：https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s1385894721055194

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