剑桥大学研究人员开发出一种生产低排放混凝土的突破性方法

剑桥大学研究人员开发出一种生产低排放混凝土的突破性方法这种方法被研究人员称为"绝对的奇迹"，它利用电弧炉（常用于钢材回收）同时回收水泥（混凝土的主要碳密集元素）。混凝土是地球上使用量仅次于水的第二大材料，其排放量约占人为二氧化碳排放总量的7.5%。如何在满足全球需求的同时减少混凝土的排放，是全球最大的脱碳挑战之一。剑桥大学的研究人员发现，废水泥是石灰助熔剂的有效替代品，石灰助熔剂在钢材回收过程中用于去除杂质，通常最终成为一种被称为炉渣的废品。但用废旧水泥替代石灰后，最终产品是可用于制造新混凝土的再生水泥。剑桥大学的研究人员在《自然》杂志上报道了他们开发的水泥回收方法，这种方法不会给混凝土或钢材的生产增加大量成本，而且由于减少了对石灰助熔剂的需求，大大降低了混凝土和钢材的排放量。零排放的测试和潜力该项目的合作伙伴材料加工研究所（MaterialsProcessingInstitute）最近进行的测试表明，可在电弧炉（EAF）中大规模生产再生水泥，这是首次实现这一目标。如果电弧炉由可再生能源驱动，这种方法最终可以生产出零排放的水泥。剑桥大学工程系的朱利安-艾尔伍德教授是这项研究的负责人，他说："我们与建筑行业的成员就如何减少该行业的排放量举行了一系列研讨会。这些讨论产生了很多好主意，但有一点他们无法或不愿考虑，那就是一个没有水泥的世界。"在英国材料加工研究所的电弧炉中首次生产电水泥的照片。资料来源：材料加工研究所混凝土由沙子、砾石、水和作为粘合剂的水泥制成。虽然水泥在混凝土中所占的比例很小，但却造成了近90%的混凝土排放量。水泥是通过一种名为"熟料"的工艺制成的，在这种工艺中，石灰石和其他原材料被粉碎，并在大型窑炉中被加热到约1450°C的温度。这一过程将原料转化为水泥，但在石灰石脱碳转化为石灰的过程中会释放出大量的二氧化碳。替代材料的挑战过去十年来，科学家们一直在研究水泥的替代品，并发现混凝土中大约一半的水泥可以用粉煤灰等替代材料代替，但这些替代材料需要被剩余的水泥化学激活才能硬化。Allwood说："这也是一个数量问题--我们没有足够的替代品来满足全球每年约40亿吨的水泥需求。我们已经找到了低悬果实，可以通过精心混合和掺和来帮助我们减少水泥用量，但要想一直实现零排放，我们需要开始跳出固有思维。"第一作者、工程系的CyrilleDunant博士说："我在以前的工作中就有一个模糊的想法，如果有可能粉碎旧混凝土，取出沙子和石子，加热水泥就能去除水分，然后就能重新形成熟料。液态金属浴将有助于这种化学反应的进行，而用于回收钢材的电弧炉则很有可能。我们必须尝试一下。"在英国材料加工研究所的电弧炉中首次生产电水泥的照片。资料来源：材料加工研究所熟化过程需要热量和正确的氧化物组合，所有这些都存在于废旧水泥中，但需要重新激活。研究人员测试了一系列由拆除废料制成的炉渣，并添加了石灰、氧化铝和二氧化硅。炉渣在材料加工研究所的电弧炉中与钢水一起加工，然后迅速冷却。"我们发现水泥熟料和氧化铁的组合是一种极好的炼钢熔渣，因为它发泡且流动性好，"Dunant说。"如果平衡得当，炉渣冷却得足够快，最终就能得到活性水泥，而不会增加炼钢工艺的任何成本。"通过这种回收工艺制作的水泥比传统水泥含有更多的氧化铁，但研究人员表示，这对水泥的性能影响不大。剑桥电动水泥工艺的规模一直在迅速扩大，研究人员表示，到2050年，他们的年产量将达到10亿吨，大约相当于目前水泥年产量的四分之一。"生产零排放水泥绝对是一个奇迹，但我们还必须减少水泥和混凝土的用量，"Allwood说。"混凝土既便宜又结实，而且几乎可以在任何地方制造，但我们却用得太多了。我们可以在不影响安全的情况下大幅减少混凝土的用量，但这需要政治意愿。剑桥电动水泥不仅是建筑行业的一次突破，我们还希望它能成为一面旗帜，帮助政府认识到，在实现零排放的道路上，创新的机会远远超出了能源领域。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432627.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432627.htm

旧混凝土可以在用于回收钢材的熔炉中回收利用 大大减少碳排放量

旧混凝土可以在用于回收钢材的熔炉中回收利用大大减少碳排放量混凝土是世界上使用最多的建筑材料，而制造混凝土是一项特别肮脏的工作--仅混凝土生产就排放了全球二氧化碳总量的8%。遗憾的是，要将混凝土回收再利用，使其可以用于制造新的混凝土结构并不容易。科学家们当然一直在研究如何使混凝土更加环保。这包括改变配方，剔除污染最严重的成分（特别是石灰石），或者设计混凝土，使其在铺设后能从空气中吸收更多的二氧化碳。在这项新研究中，剑桥大学的研究人员调查了如何将废弃混凝土重新转化为熟料（水泥的干燥成分），以便再次使用。这项研究的第一作者CyrilleDunant博士说："我在以前的工作中就有一个模糊的想法，如果有可能粉碎旧混凝土，取出沙子和石子，加热水泥就能去除水分，然后就能重新形成熟料。液态金属浴将有助于这种化学反应的进行，而用于回收钢材的电弧炉则很有可能。我们必须尝试一下。"电弧炉需要一种"助熔剂"材料（通常是石灰）来净化钢水。这种熔化的岩石物质会捕捉杂质，然后冒泡到表面，形成一层保护层，防止新的纯钢暴露在空气中。工艺结束时，用过的助熔剂会作为废料丢弃。因此，在剑桥方法中，石灰助熔剂被换成了再生水泥浆，它不仅能很好地净化钢水，而且如果将剩下的矿渣在空气中快速冷却，它就会变成新的波特兰水泥。这样制成的混凝土与原来的混凝土性能相似。重要的是，研究小组表示，这种技术不会增加混凝土或钢材生产的主要成本，与通常的生产方法相比，还能显著减少二氧化碳排放量。如果电弧炉由可再生能源提供动力，那么它基本上可以制造出零排放的水泥。这项技术已经在生产几十公斤水泥的熔炉中进行了试验，研究人员说，本月正在进行首次工业规模试验，两小时内将生产约66吨水泥。研究人员说，到2050年，该工艺的规模可以扩大到生产10亿吨"电动水泥"。领导这项研究的朱利安-艾尔伍德教授说："生产零排放水泥绝对是一个奇迹，但我们还必须减少水泥和混凝土的用量。混凝土既便宜又结实，而且几乎可以在任何地方制造，但我们却用得太多了。我们可以在不降低安全性的前提下大幅减少混凝土的用量，但这需要政治意愿。""剑桥电动水泥"不仅是建筑行业的一次突破，我们还希望它能成为一面旗帜，帮助政府认识到，在实现零排放的道路上，创新的机会远远超出了能源领域。作为商业化的第一步，该工艺已经申请了专利。这项研究发表在《自然》杂志上。研究小组在下面的视频中介绍了这项工作。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432094.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432094.htm

丰田和美孚合作开发新合成燃料 可减少75%碳排放

丰田和美孚合作开发新合成燃料可减少75%碳排放尽管新的合成燃料仍处于测试阶段，但埃克森美孚战略和规划副总裁安德鲁·马登（AndrewMadden）向媒体表示，该公司与丰田的合作正取得进展。然而，这种新燃料的推出将需要政府政策的支持。丰田表示，该公司的研究证明，这种新燃料可用于搭载内燃机的现有车辆和旧车辆。报告还指出，生产电动汽车过程中产生的高碳排放量和电力来源方式的不确定性，表明电动汽车并不是严格的零排放车辆。因此，它认为这一合成燃料也应被视为能够减少碳排放的一种方式。不久前，由于德国等国的反对，欧盟修改了2035燃油车禁令，允许使用合成燃料的燃油车继续销售。而美国环境保护署近日也提出了新的减排提案，希望到2032年使三分之二的新车销售实现电动化，不过与欧洲不同的是，美国环保署并没有强制电动汽车的销售，其只是收紧了排放限制。丰田可持续发展副总裁TomStricker表示：“无论目前电气化转型的速度如何，在未来很长一段时间内，每个国家都不能瞬间让所有的内燃机汽车消失，低碳排放的新燃料是快速且经济的减少碳排放的最好手段。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354813.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1354813.htm

好消息：大幅减少全球温室气体排放仍是可能的

好消息：大幅减少全球温室气体排放仍是可能的温室气体排放指的是有害气体的排放，如二氧化碳、甲烷和氧化亚氮，进入大气层。这些排放物是导致全球变暖和气候变化的重要因素，因为它们将热量截留在地球的大气层中并导致温度上升。来自麦吉尔大学的一个研究小组，以及来自卡内基梅隆大学、约翰霍普金斯大学、德克萨斯大学（奥斯汀）和马里兰大学的同事估计全球天然气发电厂的二氧化碳（CO2）排放总量为每年36亿吨。这一估计是通过收集全球108个国家的数据并按国家量化排放而得出的。该小组发现，如果在全球范围内采用各种缓解技术，这一数量可以减少多达71%。更有效的工厂可以大大减少温室气体"我们对到2050年，甚至到2030年温室气体的潜在减少量如此之大感到惊讶，"麦吉尔大学土木工程系和Trottier工程与设计可持续发展研究所的副教授SarahJordaan说，他是这篇论文的第一作者，这篇论文最近发表在《自然-气候变化》上。"如果天然气要在低碳的未来中发挥作用，即使是在过渡时期，也需要提高发电厂的效率，减少天然气生产中的甲烷排放，以及捕获和储存二氧化碳。""我们发现，减少温室气体排放最有效的方法是碳捕获和储存，其次是使发电厂更有效率，"参与研究的康奈尔大学化学和生物分子工程专业的博士生AndrewRuttinger补充说。"但在任何特定国家最成功的缓解方案将取决于区域背景和现有的基础设施"。识别排放的驱动因素使政府有了采取行动的工具该团队计算出，最大的缓解潜力（39%）在于五个最大的排放国，即美国、俄罗斯、伊朗、沙特阿拉伯和日本，除了日本之外，它们都是全世界最大的天然气生产国和消费国。"气候变化是一个全球性的挑战，实现低碳能源系统指出需要减少从天然气开采到最终使用的整个供应链的排放，"德克萨斯大学奥斯汀分校石油和地理系统工程系的研究副教授ArvindRavikumar说。"我们的分析表明，要从目前的排放水平过渡，需要作出重大努力，但同时也表明，通过确定天然气供应链中的排放驱动因素，政府可以采取战略性的、全国性的行动来减少其排放"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344703.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344703.htm

科学家们发现2022年的全球碳排放"没有减少的迹象"

科学家们发现2022年的全球碳排放"没有减少的迹象"在这次会议召开的同时，科学家们在周四提供了大量的证据，强调了为什么决策者必须立即采取重大行动，如果我们要应对人类引起的危机对我们星球的撕扯。简单地说，他们发现碳排放水平--全球变暖的极端驱动因素--并没有下降。这些水平也没有保持稳定，甚至仍在攀升。该团队的报告正式命名为全球碳预算，计算出2022年全世界的碳排放仍处于创纪录的水平，并且"没有减少的迹象"。在这种可怕的轨迹下，我们在短短9年内违反了COP21著名的《巴黎协定》的目标。这项由196个缔约方在2015年通过的具有法律约束力的协议说，签署该条约的国家必须尽其所能，将全球变暖限制在与工业化前水平相比最好低于1.5摄氏度。埃克塞特全球系统研究所的皮埃尔·弗里德林斯坦教授在一份声明中说："今年我们看到全球化石二氧化碳排放量再次上升，而我们需要的是快速下降。"他领导了发表在《地球系统科学数据》杂志上的这项研究。"有一些积极的迹象，但是如果我们要有任何机会将全球变暖限制在接近1.5摄氏度的范围内，在COP27上开会的领导人必须采取有意义的行动。"更糟糕的是，报告还发现，如果我们的排放模式不改变，我们有50%的机会甚至会违反《巴黎协定》的上限，在短短30年内全球变暖不是超过1.5度，而是超过2度。据《全球公民》报道，如果我们的星球变暖超过2度，我们将看到日常生活的巨大、可怕的转变。该组织说，全球约有37%的人口每五年将面临至少一次严重的热浪，36%的土地将经历极端降雨。发展中国家，特别是沿海城镇，已经感受到气候变化在旋风和飓风方面的一些剧烈影响，但如果我们的地球变暖超过2摄氏度，4类和5类热带风暴将在全世界变得更加普遍。像咖啡、巧克力和葡萄等人们心爱的作物会更难种植。蚊子将成为更大的威胁，因此让更多的人患上疟疾，使他们面临死亡的风险。而且，在这两点之后，每上升一丁点都会使所有这些后果和更多的后果成倍地恶化。根据该组织的说法，野生动物栖息地的损失将在2摄氏度的变暖中增加一倍甚至三倍，但如果地球变暖超过4.5摄氏度，我们世界的大部分地区将可能完全不能容纳部分野生动物。一张显示自1800年以来化石燃料如何在全球范围内激增的图表。这是一个极其指数化的增长，在2021年达到顶峰。进入一些具体细节，新发布的研究报告预测，全球碳排放总量将在2022年达到406亿吨，比2021年上升1%，达到366亿吨。这个惊人的数字非常接近2019年高达409亿吨的排放大关--历史上最高的年度排放总量。仅仅从土地使用的变化，如砍伐森林，今年的排放量预计将达到39亿吨。报告说，煤炭和石油工业活动预计将比2021年排放更多的碳，其中石油是总排放量增长的最大贡献者。然而，报告也指出，石油排放的增长在很大程度上是由于今年COVID-19的限制被取消而导致的国际航空的增长。这给我们带来了该研究最吸引人的一个方面。COVID-19设定了一个阶段该项目科学家说，为了在2050年达到零碳排放，我们需要每年减少约14亿吨的二氧化碳排放。但他们值得注意的是，将这一下降与观察到的2020年的排放下降相比较，这是由COVID-19大流行带来的结果。"COVID-19大流行病以及由此导致的全球各国对旅行和其他经济部门的限制，在短短几周内大幅减少了空气污染和温室气体排放，"美国宇航局喷气推进实验室在去年一份关于收集大流行病对大气影响的卫星调查的声明中说。"这种突然的变化，让科学家们看到了前所未有的结果，而这些结果需要规定几年才能实现。"换句话说，要怎样才能让我们心甘情愿地关闭工业工厂，尽量减少飞行旅行，让自然环境不受干扰--没有致命疾病的迫近威胁？这张NASA卫星地图显示了中国上空二氧化氮的浓度。二氧化氮是一种由机动车、发电厂和工业设施排放的有害气体，会导致气候变化。图片左边是COVID-19防疫措施开始前，右边是开始防疫后。资料来源：NASA地球观测站/JoshuaStevens在一个亮点中，该项目团队发现，化石燃料的排放整体上随着时间的推移已经放缓，在2000年代，平均上升达到顶峰，每年增加3%，然而在过去十年中，平均增长保持在每年约0.5%的增长。尽管这种放缓"远远没有达到我们所需要的排放减少"，科学家们说。埃斯特大学环境科学学院教授、该研究的共同作者科琳-勒奎雷在一份声明中说："如果政府通过加速清洁能源投资和种植而不是砍伐树木来应对，全球排放量可能迅速开始下降。我们正处于一个转折点"。该团队的研究结果还介绍了各国的排放情况。例如，今年中国的排放量预计将下降0.9%，欧盟的排放量预计将下降0.8%。美国的排放量将增加1.5%，印度可能会增加6%。世界其他地区的排放量预计将增加1.7%。但在考虑世界各国时，考虑人均排放量而不是整个国家的排放量可能是谨慎的。这是因为印度6%的排放增长主要是由于该国为近14亿人发电，而美国的排放增长则源于该国只为约3.32亿人发电。同样重要的是要注意，发展中国家并不总是有经济资源来过渡到更绿色的能源，特别是因为其中许多国家已经在管理洪水、干旱和旋风等气候变化后果的首当其冲。2009年，发达国家--在历史上对全球变暖的贡献最大--试图提供一个解决方案，同意从2020年到2025年每年向发展中国家支付1000亿美元，某种程度上试图解决他们创造和助长的问题。他们仍然没有兑现承诺的气候援助，而且随着危机的加剧，需求将远远超过最初的5000亿美元的概念。希望全球碳预算和COP27能够刺激一些期待已久的行动。弗里德林斯坦说："全球碳预算数字监测气候行动的进展。"现在我们还没有看到所需的行动"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332475.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332475.htm

英研究出低排放再生水泥的方法

英研究出低排放再生水泥的方法英国剑桥大学研究人员开发出一种可以大规模回收再生水泥的新方法，还能显著减少二氧化碳排放。这种方法如果能广泛应用，有望在向净零排放的转型过程中发挥重要作用。刊发在新一期英国《自然》杂志的这项研究指出，水泥是重要的建筑材料，也是温室气体排放的重要来源。水泥由石灰石（碳酸钙）和黏土在窑中高温烧制而成，这一过程产生了全球7.5%的人为二氧化碳排放。水泥需求量很大，又很难回收再生，降低其生产中的二氧化碳排放是一大挑战。（新华社）