橄欖石或可用于制造負(fù)碳水泥
發(fā)表時(shí)間:2024-05-07
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
作者:劉霞
英國(guó)Seratech公司利用橄欖石這種儲(chǔ)量豐富的礦物,制造出一種創(chuàng)新性水泥產(chǎn)品。研究團(tuán)隊(duì)指出,水泥生產(chǎn)會(huì)排放出大量二氧化碳,約占全球二氧化碳排放量的8%。而他們采用新材料和新工藝,能吸收并利用二氧化碳,有望顯著減少水泥生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的不利影響。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)開(kāi)放科學(xué)》雜志。
由礦物橄欖石制成的水泥樣品。圖片來(lái)源:《新科學(xué)家》網(wǎng)站
Seratech等數(shù)十家初創(chuàng)企業(yè)正積極探索低碳水泥生產(chǎn)的新途徑,如在生產(chǎn)過(guò)程中添加鋼鐵工業(yè)副產(chǎn)品、回收水泥生產(chǎn)中釋放的二氧化碳等方法。水泥生產(chǎn)過(guò)程的碳排放主要源自?xún)蓚€(gè)環(huán)節(jié):一是加熱石灰石產(chǎn)生熟料,二是燃燒化石燃料產(chǎn)生熱量。
在最新研究中,研究人員利用儲(chǔ)量豐富的橄欖石代替一些常見(jiàn)熟料。橄欖石是地幔的主要組成部分之一,分布于每個(gè)大陸,是為數(shù)不多的千兆噸級(jí)礦物之一。橄欖石含有二氧化硅,能夠增加水泥的堅(jiān)固性和耐用性。利用橄欖石可以提取硫酸鎂,與二氧化碳反應(yīng)形成礦物,從而降低二氧化碳排放。
研究人員將粉末狀橄欖石溶解在硫酸中,提取并分離出二氧化硅和硫酸鎂。隨后,他們讓二氧化碳通過(guò)鎂漿,生成名為內(nèi)斯奎納石的礦物。為擴(kuò)大這一工藝規(guī)模,水泥廠將使用從排放源或空氣中捕獲的二氧化碳,以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的負(fù)碳排放。內(nèi)斯奎納石可被回收,用于制造磚等建筑材料。
研究人員預(yù)測(cè),用這一過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硅代替混凝土混合物中35%的普通熟料,可獲得碳中和水泥。