Betón odvodený od CO2 môže vybudovať negatívnu budúcnosť

Ako môžeme vo svete s rastúcou populáciou a rýchlo expandujúcim stavebným sektorom zabrániť tomu, aby stavba domov poškodila našu klímu? Betón je druhým najviac spotrebovaným materiálom na Zemi, ale jeho kľúčová zložka, cement, je zodpovedný za 7 % globálnych antropogénnych emisií CO2. Odpoveď by mohla prísť zo vzduchu – stavebné materiály odvodené od CO2 – píše Eve Pope, technologická analytička spoločnosti IDTechEx

Nová správa IDTechEx „Využitie oxidu uhličitého 2024 – 2044: Technológie, prognózy trhu a hráči“ skúma mnoho spôsobov, ako zhodnotiť zachytený oxid uhličitý na vytvorenie užitočných produktov. Spomedzi nich boli stavebné materiály odvodené od CO2 obzvlášť sľubné vďaka zlepšeniu výkonu a nákladovej konkurencieschopnosti, ako aj výhodám z hľadiska udržateľnosti. IDTechEx predpovedá, že do roku 170 sa v stavebných materiáloch použije viac ako 2 miliónov ton zachyteného CO2044.

Oxid uhličitý je možné využiť pri výrobe betónu tromi rôznymi spôsobmi: vstrekovaním CO2 počas vytvrdzovania betónových prefabrikátov, vstrekovaním CO2 pri miešaní transportbetónu a tvorbou karbonátových agregátov/aditív.

Označené fázy výroby betónu s možnosťami využitia (CO2U) a zachytávania uhlíka (CC). Zdroj: IDTechEx

Na rozdiel od niektorých iných spôsobov využitia oxidu uhličitého, ako je premena na e-palivá, ktoré si vyžadujú veľké množstvo energie a zeleného vodíka (často neúmerne drahý), základná mineralizačná chémia, ktorá je základom absorpcie CO2 počas výroby betónu, je termodynamicky uprednostňovaná a má menej energie. -intenzívne, pretože vznikajú stabilné uhličitany kovov. Tieto uhličitany predstavujú účinnú trvalú sekvestráciu CO2, takže stavebné materiály odvodené od CO2 sa zdvojnásobujú ako súčasné využitie oxidu uhličitého a jeho ukladanie. Proces je kompatibilný s mnohými rôznymi zdrojmi CO2.

Zhodnocovanie odpadu

Okrem odpadového CO2 môžu byť prúdy tuhého odpadu tiež opätovne použité na nový betón pomocou chémie mineralizácie CO2 na tvorbu uhličitanov. Napríklad hráči na výrobu betónu z CO2 zahŕňajú švajčiarsku spoločnosť neustark, ktorá využíva reakciu CO2 s vybúraným betónom na ukladanie oxidu uhličitého a výrobu betónového kameniva. Ďalší výrobca kameniva, spoločnosť OCO Technology so sídlom v Spojenom kráľovstve, namiesto toho používa CO2 a odpadové materiály z priemyselných tepelných procesov. Medzitým gigant na výrobu stavebných materiálov Heidelberg Materials pokračuje vo výskume a vývoji v oblasti recyklácie betónu pomocou CO2 na vytvorenie náhrady cementu. Oceľovú trosku skúmajú spoločnosti vrátane Carbonaide a CarbiCrete ako náhradu cementu počas vytvrdzovania pomocou CO2. Dodatočné príjmy možno generovať prostredníctvom poplatkov za likvidáciu odpadu, pričom niektorí konkrétni aktéri odvodení od CO2 uvádzajú, že už dosiahli cenovú paritu s etablovanými subjektmi.

Urýchlenie adopcie

Výroba betónu má zvyčajne nízku maržu a ochota platiť zelenú prémiu je nízka. Preto sa rozsiahle nasadenie betónu odvodeného od CO2 bude spoliehať na hráčov technológie využitia CO2, ktorí vytvoria ľahko aplikovateľné riešenia, ktoré minimálne narušia existujúce výrobné procesy. Pri vytvrdzovaní s pomocou CO2 sa niektorí hráči zamerali na dovybaviteľné vytvrdzovacie komory. Inde sa komercializujú aj riešenia typu plug-and-play a mobilných jednotiek.

Reklama

V roku 2023 bolo vydaných niekoľko noriem ASTM týkajúcich sa ošetrovania pomocou CO2, čím sa zvýšila dôvera v bezpečnosť a kvalitu prefabrikovaného betónu odvodeného od CO2. Zatiaľ čo mnohé stavebné materiály odvodené od CO2 ešte nedosiahli cenovú paritu s konvenčným betónom, niektorí zákazníci sú ochotní zaplatiť prémiu kvôli zlepšenému výkonu (ako je vyššia pevnosť a zlepšená estetika).

Ide za nulovú sieť

Priame prijímanie CO2 do betónu môže byť čistým nulovým procesom, ak je oxid uhličitý získavaný z fosílneho bodového zdroja (ako je uhoľná elektráreň), alebo čistým negatívnym procesom, ak sa používa biogénny alebo priamo vzduchom zachytený CO2. V roku 2023 spolupráca medzi spoločnosťou Heirloom s priamym zachytávaním vzduchu (DAC) a výrobcom betónu CarbonCure odvodeným od CO2 prvýkrát uložila CO2 zachytený z okolitého vzduchu do betónu.

Je však betón odvodený od CO2 stále čistý negatívny, ak vezmeme do úvahy CO2 uvoľnený pri výrobe cementu? Tvorba uhličitanov kovov počas mineralizácie CO2 môže zvýšiť pevnosť betónu a znížiť množstvo potrebného cementu. Alternatívne môžu niektoré uhličitanové prísady pôsobiť ako doplnkové cementové materiály a nahradiť cement. Preto podľa analýzy hráčov IDTechEx môže niekoľko z nich vyrábať betónové produkty s negatívnym uhlíkom. Trvalé ukladanie CO2 do betónu umožňuje hráčom predávať vysokohodnotné kredity na odstránenie oxidu uhličitého na dobrovoľnom trhu s uhlíkom.

Údaje o uhlíkovej stope od 12 betónových hráčov odvodených od CO2. Zdroj: IDTechEx

Cesta vpred

Hoci výroba betónu odvodeného od CO2 je drahšia ako konvenčný betón, príjmy možno generovať prostredníctvom poplatkov za likvidáciu odpadu a predajom uhlíkových kreditov, pričom niektorí hráči už hlásia dosiahnutie cenovej parity. V budúcnosti silnejšia regulačná podpora (napríklad zvýšená tvorba cien uhlíka) ešte viac urýchli absorpciu, pričom IDTechEx predpovedá, že do roku 170 sa v stavebných materiáloch využije viac ako 2 miliónov ton zachyteného CO2044. Vzhľadom na to, že riešenia na zachytávanie uhlíka pre cementárske pece sa neustále vyvíjajú, CO2 by mohol pochádzať z výroby cementu, čím by sa vytvorilo kruhové riešenie.

Ak sa chcete dozvedieť viac o novej správe IDTechEx „Využitie oxidu uhličitého 2024-2044: Technológie, prognózy trhu a hráči“, vrátane vzorových stránok na stiahnutie, navštívte stránku www.IDTechEx.com/CO2U.

Viac informácií o portfóliu prieskumu trhu CCUS (zachytávanie, využitie a ukladanie uhlíka) spoločnosti IDTechEx nájdete na trhoch IDTechEx „Zachytávanie, využitie a ukladanie (CCUS) Markets 2023-2043“ a „Trhy odstraňovania oxidu uhličitého (CDR) 2023 Správy -2040: Technologies, Players, and Forecasts.

O IDTechEx

IDTechEx vedie vaše strategické obchodné rozhodnutia prostredníctvom produktov výskumu, predplatného a poradenstva a pomáha vám profitovať z nových technológií. Pre viac informácií kontaktujte [chránené e-mailom] alebo navštívte stránku www.IDTechEx.com.

Zdieľaj tento článok: