Fabricarea cimentului, ingredientul cheie al betonului, este responsabilă pentru aproximativ 7% până la 10% din emisiile de dioxid de carbon (CO2) la nivel mondial. Aproximativ jumătate din emisii provin din combustie — gătirea carbonatului de calciu, în principal calcar, la 1.450 de grade Celsius cu combustibili fosili. Cealaltă jumătate este chimică, unde carbonatul de calciu (CaCO3) este redus la oxid de calciu (CaO) — cunoscut și sub denumirea de var — și o mulțime de CO2. Aceasta este o problemă mare pentru industria construcțiilor.
Acum, două companii au descoperit cum să reintroducă CO2 în beton, reducând astfel amprenta sa de carbon. Companiile — CarbonCure Technologies și CarbonBuilt — tocmai au primit NRG COSIA Carbon XPRIZE pentru soluție.
Cum o face CarbonCure
Este nevoie de multă energie pentru a descompune carbonatul de calciu în oxid de calciu și CO2, iar procesul CarbonCure îl inversează prin pomparea de CO2 în amestecul de beton, unde orice oxid de calciu disponibil se transformă esențial înapoi în calcar. Acest lucru s-ar întâmpla în mod natural pe parcursul anilor sau deceniilor, dar CarbonCure îl accelerează. Face betonul mai rezistent în acest proces și permite producătorului de beton să reducă cantitatea de ciment, transformând-o într-un dublu câștig.
Între CO2-ul sechestrat și reducerea cimentului, se pot economisi aproximativ 11,3 kilograme de CO2 pe metru cub de beton, reducându-i carbonul încorporat. Compania a explicat:
Aceasta este de fapt o subestimare: pe măsură ce clădirile își reduc emisiile operaționale, carbonul încorporat ar putea ajunge până la 95% din toate emisiile din construcții, ceea ce face acest lucru și mai important.
Când PlanetaNoastra a acoperit pentru prima dată CarbonCure (acum arhivat), compania putea produce doar blocuri de zidărie din beton. Acum, procesul său a fost îmbunătățit astfel încât să poată fi utilizat în betonul gata preparat. Setul de presă al CarbonCure este, de asemenea, foarte atent să corecteze o greșeală media comună, menționând că „CarbonCure nu captează dioxid de carbon”.
Cu toate acestea, proiectul său câștigător al XPRIZE din Alberta, Canada, pare să facă exact acest lucru. A eliminat CO2 din gazele de eșapament ale unui cuptor de ciment, l-a folosit pentru a carbonata apele uzate recuperate de la spălarea camioanelor de beton gata preparat și apoi a folosit acea apă pentru procesarea CarbonCure a betonului. Mulți ar numi cu bucurie acest lucru Captarea, Utilizarea și Stocarea Carbonului (CCUS).
„Această descoperire ne-a ajutat să ne imaginăm un viitor cu o economie pe deplin circulară, unde nu numai că am redus cantitatea de emisii de CO2 pe care o producem, dar orice emisii de CO2 rămase sunt folosite pentru a crea produse valoroase”, a declarat CEO-ul și fondatorul CarbonCure, Rob Niven.
Cum o face CarbonBuilt
PlanetaNoastra nu a acoperit CarbonBuilt înainte și este mai puțin familiarizată cu procesul său, dar se pare că această companie adaugă hidroxid de calciu, Ca(OH)2, cunoscut și sub denumirea de var stins, pentru a „reduce utilizarea cimentului tradițional și a crește utilizarea materialelor reziduale precum cenușa zburătoare”. Betonul obișnuit este fabricat cu oxid de calciu și se întărește atunci când se adaugă apă printr-un proces de hidratare, motiv pentru care este cunoscut sub numele de ciment hidraulic.
Cimentul nehidraulic este fabricat cu hidroxid de calciu și se întărește prin carbonatare în contact cu dioxidul de carbon, și este de obicei un proces mult mai lent, deoarece nu există atât de mult CO2 în aer. Se pare că Procesul de Inversare CarbonBuilt adaugă un impuls prin injectarea de CO2 în amestec.
Acesta ar putea fi motivul pentru care par să producă blocuri și prefabricate care pot încăpea într-un ceea ce pare a fi un container de transport, probabil plin cu CO2; cimentul nehidraulic necesită condiții uscate și nu mai este de obicei folosit în exterior. Unele surse îl numesc învechit și incomod, dar CarbonBuilt i-ar putea da o nouă viață.
Potrivit comunicatului XPRIZE,
Prin introducerea CO2 captat direct în amestecul de beton, procesul CarbonBuilt reduce amprenta de carbon a betonului cu 60% până la 80%, reducând în același timp cantitatea de ciment necesară cu 70% până la 100%.
La prima vedere, scăderea necesității de ciment Portland, care este fabricat din oxid de calciu ce provine dintr-un cuptor, nu pare o mare problemă dacă este înlocuit cu ciment nehidraulic, care este fabricat prin adăugarea de apă la același oxid de calciu pentru a obține hidroxid de calciu. Cu toate acestea, reacția chimică a hidroxidului de calciu cu CO2 absoarbe mult mai mult din substanță decât reacția cimentului hidraulic, deoarece se transformă înapoi în vechiul calcar (carbonat de calciu) și apă.
Alte companii care produc ciment nehidraulic au revendicat reduceri ale amprentelor de CO2 de până la 70%. Și, hei, a câștigat un XPRIZE, deci trebuie să funcționeze.
Toate acestea sunt vești minunate pentru industria construcțiilor; se pare că există progrese serioase în decarbonizarea betonului. Am fost sceptic când industria betonului s-a angajat să livreze beton neutru din punct de vedere al emisiilor de carbon până în 2050 — aș fi atât de fericit să-mi retrag cuvintele.
Iată mai multe despre diferența dintre betonul hidraulic și cel nehidraulic:
