混凝土是世界最广泛使用的建筑材料,碳排放也是数一数二高,现在日本科学家透过全新的废弃混凝土再造技术,不仅制造出全新的环保建筑材料,过程中还可以搭配碳捕捉实现碳中和。
混凝土碳排放主要来自原料“水泥”,无论是煅烧石灰石或其他钙质材料等水泥制造过程,还是能源密集的高温过程,都会产生大量二氧化碳,因此水泥制造产业的二氧化碳排放占全球碳排 8%。另一方面,虽说钢筋混凝土构造的建筑物寿命长达 60 年,但势必要构思将来的回收途径,混凝土建筑拆除解体时,废弃的水泥物、土石、砖块多难以回收再利用,将造成环境莫大负荷。
因此日本东京大学已经推出新的混凝土工艺,废弃混凝土碎石能重新回到产业链,所需温度也只有 70 °C ,远低于煅烧石灰石、高达 1,000 °C 的要求,也可以透过碳捕捉或是工业废气直接使用二氧化碳。
(Source:东京大学)
东京大学建筑系教授丸山一平表示,团队希望从废弃混凝土回收“钙”,否则就会产生浪费。团队先用石灰粉、纯净水、二氧化碳气体制造出碳酸氢钙溶液,再把常见的混凝土废弃物:硬固水泥浆(hardened cement paste)与硅砂(silica sand)当作骨料,将骨料加入碳酸氢钙溶液后加热至 70 °C,便大功告成,并称之为碳酸钙混凝土。
团队指出,碳酸钙是种非常稳定的材料,也可以变成一种耐用的建筑材料,另一优点则是能借此回收大量材料和废弃。不过稍嫌可惜的是,碳酸钙混凝土强度还不够格取代传统的混凝土,新品的平均抗压强度仅 8.6MPa,远低于波特兰水泥的 20 ~40 MPa,不过团队认为,有潜力应用在规模较小的建筑,未来也有许多改进空间。
东京大学建筑系教授野口贵文认为,除了提高碳酸钙混凝土的强度和尺寸外,若将来能进一步减少过程的能耗就更好了,也期许这种碳中和碳酸钙混凝土可以在未来的某一天成为主流,助气候变迁一臂之力。
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(首图来源:pixabay)