El formigó derivat del CO2 pot construir un futur net negatiu

En un món amb una població en creixement i un sector de la construcció en ràpida expansió, com podem evitar que la construcció d'habitatges perjudiqui el nostre clima? El formigó és el segon material més consumit a la Terra, però el seu ingredient clau, el ciment, és responsable del 7% de les emissions de CO2 antropogèniques mundials. La resposta podria venir de l'aire prim -materials de construcció derivats del CO2- escriu Eve Pope, analista de tecnologia a IDTechEx

El nou informe IDTechEx "Utilització del diòxid de carboni 2024-2044: tecnologies, previsions de mercat i jugadors" explora moltes maneres de valoritzar el diòxid de carboni capturat per crear productes útils. Entre aquests, els materials de construcció derivats del CO2 van mostrar una promesa particular a causa de les millores de rendiment i la competitivitat en costos, així com els beneficis de la sostenibilitat. IDTechEx preveu que l'any 170 s'utilitzaran més de 2 milions de tones de CO2044 capturat en materials de construcció.

El diòxid de carboni es pot utilitzar en la producció de formigó de tres maneres diferents: injecció de CO2 durant el curat del formigó prefabricat, injecció de CO2 durant la barreja de formigó preparat i formació d'àrids/additius carbonatats.

Etapes de producció de formigó amb oportunitats d'utilització (CO2U) i captura de carboni (CC) etiquetades. Font: IDTechEx

A diferència d'altres vies d'utilització del diòxid de carboni, com la conversió a combustibles electrònics, que requereix grans quantitats d'energia i hidrogen verd (sovint prohibitivament car), la química bàsica de mineralització que sustenta l'absorció de CO2 durant la fabricació del formigó s'afavoreix termodinàmicament i menys energia. -intensiu perquè es formen carbonats metàl·lics estables. Aquests carbonats representen efectivament un segrest permanent de CO2, de manera que els materials de construcció derivats del CO2 es dupliquen com a utilització simultània de diòxid de carboni i emmagatzematge de diòxid de carboni. El procés és compatible amb moltes fonts diferents de CO2.

Valorització dels residus

A més del CO2 residual, els corrents de residus sòlids també es poden reutilitzar en formigó nou mitjançant la química de mineralització del CO2 per formar carbonats. Per exemple, els actors del formigó derivat del CO2 inclouen l'empresa suïssa neustark, que utilitza la reacció del CO2 amb el formigó enderrocat per emmagatzemar diòxid de carboni i produir àrids de formigó. Un altre productor d'àrids, OCO Technology, amb seu al Regne Unit, utilitza CO2 i materials de rebuig dels processos tèrmics industrials. Mentrestant, el gegant de materials de construcció Heidelberg Materials està en curs d'R+D en el reciclatge de formigó amb CO2 per formar un substitut del ciment. Empreses com Carbonaide i CarbiCrete estan explorant l'escòria d'acer com a reemplaçament del ciment durant el curat amb CO2. Es poden generar ingressos addicionals a través de les taxes d'eliminació de residus, amb alguns actors del formigó derivat del CO2 que diuen que ja han aconseguit la paritat de preus amb els operadors tradicionals.

Accelerar l'adopció

La producció de formigó sol tenir un marge baix i la voluntat de pagar una prima verda és baixa. Per tant, el desplegament generalitzat del formigó derivat del CO2 dependrà dels actors tecnològics d'utilització del CO2, creant solucions fàcils d'adoptar que perjudiquen mínimament els processos de fabricació existents. En el curat amb ajuda de CO2, alguns jugadors han apuntat cambres de curat adaptables. En altres llocs, també es comercialitzen solucions plug-and-play i unitats mòbils.

anunci

El 2023 es van publicar diversos estàndards ASTM al voltant del curat amb CO2, millorant la confiança en la seguretat i la qualitat del formigó prefabricat derivat del CO2. Tot i que molts materials de construcció derivats del CO2 encara no han aconseguit la paritat de preus amb el formigó convencional, alguns clients estan disposats a pagar una prima a causa del rendiment millorat (com ara una major resistència i una estètica millorada).

Anant més enllà del zero net

L'absorció directa de CO2 al formigó pot ser un procés net zero si el diòxid de carboni prové d'una font puntual fòssil (com una central elèctrica de carbó) o un procés net negatiu si s'utilitza CO2 biogènic o captat d'aire directe. El 2023, una col·laboració entre l'empresa de captura directa d'aire (DAC) Heirloom i el jugador de formigó derivat del CO2 CarbonCure va emmagatzemar el CO2 capturat de l'aire ambient al formigó per primera vegada.

Però, el formigó derivat del CO2 encara és net negatiu quan es té en compte el CO2 alliberat durant la producció de ciment? La formació de carbonats metàl·lics durant la mineralització del CO2 pot augmentar la resistència del formigó i reduir la quantitat de ciment necessària. Alternativament, alguns additius carbonatats poden actuar com a materials de ciment suplementaris i substituir el ciment. Per tant, segons l'anàlisi d'IDTechEx dels jugadors, diversos poden produir productes de formigó amb carboni negatiu. L'emmagatzematge permanent de CO2 al formigó permet als jugadors vendre crèdits d'eliminació de diòxid de carboni d'alt valor al mercat voluntari del carboni.

Dades de la petjada de carboni de 12 jugadors de formigó derivat del CO2. Font: IDTechEx

El camí a seguir

Tot i que la producció de formigó derivat del CO2 és més cara que el formigó convencional, els ingressos es poden generar mitjançant les taxes d'eliminació de residus i les vendes de crèdits de carboni, amb alguns actors que ja denuncien per aconseguir la paritat de preus. En el futur, un suport regulatori més fort (per exemple, un augment dels preus del carboni) accelerarà encara més l'absorció, amb IDTechEx que preveu que més de 170 milions de tones de CO2 capturat s'utilitzaran en materials de construcció per al 2044. Amb les solucions de captura de carboni per als forns de ciment que continuen desenvolupant-se, El CO2 es podria obtenir de la producció de ciment, creant una solució circular.

Per obtenir més informació sobre el nou informe d'IDTechEx "Utilització del diòxid de carboni 2024-2044: tecnologies, previsions de mercat i jugadors", incloses les pàgines de mostra que es poden descarregar, visiteu www.IDTechEx.com/CO2U.

Per obtenir més informació sobre la cartera d'investigació de mercat CCUS (captura, utilització i emmagatzematge de carboni) d'IDTechEx, consulteu els "Mercats de captura, utilització i emmagatzematge de carboni (CCUS) 2023-2043" d'IDTechEx i "Mercats d'eliminació de diòxid de carboni (CDR) 2023 -2040: tecnologies, jugadors i previsions”.

Quant a IDTechEx

IDTechEx guia les vostres decisions estratègiques de negoci a través dels seus productes de recerca, subscripció i consultoria, ajudant-vos a treure profit de les tecnologies emergents. Per obtenir més informació, poseu-vos en contacte [protegit per correu electrònic] o visiteu www.IDTechEx.com.

Comparteix aquest article: