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

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

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。剑桥大学研究人员发现，将废水泥加入废钢铁重熔工艺中可以解决这个难题。钢铁是全球回收再生率最高的材料之一，废钢铁加入生石灰等材料在电弧炉中重熔可以得到新的钢。生石灰起到去除废钢铁中杂质的作用，生产后会成为废炉渣。研究人员说，如果用废水泥部分替代生石灰加入电弧炉，再添加少量氧化物材料，就可一举两得：一方面回收了钢铁，一方面废水泥在此过程中最终生成新的活性水泥。（新华网）

革命性的“真零碳”水泥使用电解方式生产 而不是熔炉

革命性的“真零碳”水泥使用电解方式生产而不是熔炉因此，这同样是一个巨大的机遇；随着去碳化任务和碳税开始生效，谁能率先在全球范围内生产出具有成本竞争力、完全零碳的水泥替代品，谁就有可能坐拥巨大的印钞机。目前不乏低碳和碳捕捉混凝土替代品，但麻省理工学院的衍生公司SublimeSystems尤为引人关注，因为它采用了一种新颖的电化学方法来生产水泥，这种方法是"真正的零碳"，而不是"净零碳"或"碳封存"--因为它可以在生产过程中通常产生碳排放的两个关键点完全消除碳排放。生产出的零碳石灰与现有产品完全相同，每吨混凝土的二氧化碳排放量为一吨。在预拌混凝土工艺中，它是一种可直接使用的替代品。在常规水泥生产过程中，石灰石通过燃烧化石燃料被加热到大约1400°C（2552°F），这是第一个主要的排放源，目的是生产出纯石灰。但是，按重量计算，石灰石中约有50%是二氧化碳，当熔炉加热释放出二氧化碳时，由于二氧化碳与烟气混合在一起，因此很难捕获。Sublime的方法完全不同，它采用电解法。公司联合创始人莉亚-埃利斯（LeahEllis）博士和蒋亦明博士在Medium上发表了一篇文章，对这一方法进行了详细解释，但其基本过程如下。水在接近中性的pH值下分裂，产生氢气和氧气，同时在两个电极之间形成pH值梯度。含钙矿物与阳极形成的酸发生反应，生成溶解的钙离子，然后向阴极迁移。当它们的pH值达到至少12.5时，就会与阴极产生的碱发生反应，以固体氢氧化钙的形式沉淀出来，这也被称为建筑石灰或熟石灰。Sublime的工艺使用室温电解法从一系列不同的投入材料中分离出必要的钙这种石灰可以直接替代传统的水泥生产。创始人说，Sublime已经开发出了这种方法，现在能效更高，不需要生产氢气，可以分离氧气和二氧化碳气流，可以从反应器中连续提取石灰，而且可以使用现成的电解设备进行生产。该工艺非常灵活，可以使用各种不同的原料。如果只有低品位的石灰石，它也可以使用。这种工艺无法避免产生二氧化碳，但至少它是以纯净、低温的状态产生的，预压至10巴，便于捕集和储存，而且与普通水泥生产相比，能耗和排放量都大大降低。对于真正的零碳水泥，该工艺可以从二氧化硅、镁、铁或铝等杂质中提取纯钙，并在生产过程中将它们提炼成更高级的材料。最重要的是，这一切都在室温下进行，无需燃烧炉或电加热。Sublime声称，它是"唯一不使用化石燃料、可扩展、可直接替代传统水泥的混凝土"。几天前，Sublime宣布其产品已获得ASTMC1157认证。这是一项纯粹基于性能要求的行业标准，测试参数包括强度发展、耐久性、收缩、保水性、含气量、凝结时间、密度、早期硬化和开裂，这意味着Sublime水泥现在可以按照美国和国际主要建筑规范使用。采用Sublime工艺生产的零碳石灰根据哈佛大学贝尔弗中心2022年的一份政策简报，水泥生产中的碳捕集成本为每吨二氧化碳19美元至205美元。因此，在不知道Sublime所说的规模是哪一端的情况下，该公司首款清洁水泥产品的售价可能会比其肮脏竞争对手的货架价高出15-158%不等。混凝土生产的二氧化碳排放量约占全球总排放量的8%--这是一个巨大的产业，在2050年实现零碳的竞赛中，脱碳替代品将做出巨大贡献。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384973.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384973.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）

【CoinShares：2021年比特币碳排放仅占全球碳排放量0.08%】

【CoinShares：2021年比特币碳排放仅占全球碳排放量0.08%】CoinShares最新研究发现，比特币碳排放影响微乎其微，2021年全年比特币碳排放为41兆吨，虽然高于2020年36兆吨，但仅占全球碳排放量的不到0.08%，因此CoinShares认为这一数字几乎是“无关紧要”（inconsequential）的，因为根据GalaxyDigital2019年估算数据显示整个金融系统碳排放量达到130公吨。另据CoinShares报告显示，哈萨克斯坦、美国蒙大拿州和肯塔基州以及加拿大阿尔伯塔省三地占到43%的比特币挖矿碳排放，而瑞典和加拿大北克省和马尼托巴省的碳排放量最低，几乎可以忽略不计。

微软正在为其数据中心测试低碳混凝土

微软正在为其数据中心测试低碳混凝土"我们现在可以做的事情就是货比三家。"微软数据中心研究高级总监肖恩-詹姆斯（SeanJames）表示："你知道，混凝土供应商A可能比混凝土供应商B的体现碳[排放量]更低。我们相信，数据中心行业可以引领其他建筑行业采用这些材料。"在华盛顿州的昆西，微软正在测试未来型混凝土混合物，希望其二氧化碳排放量只有传统混凝土的一半。今年1月，作为试点项目的一部分，微软在其一个数据中心外浇筑了不同种类的混合物，使其硬化成混凝土板。在接下来的几个月里，他们将对这些混凝土板进行观察，以了解它们在未来用于建造数据中心时的表现。通常情况下，水泥是通过一个装满石灰石和其他材料的窑炉烧制而成的。这一过程会通过两种方式产生二氧化碳排放：一是通过燃烧能源加热窑炉，二是通过加热石灰石时发生的化学反应。在昆西，微软正在尝试几种不同的策略来减少这些排放。其中一种混凝土混合物是用煤炭公司的粉煤灰和其他工业废料制成的。他们希望通过添加工业废料作为原料，减少水泥中的碳排放。科罗拉多大学博尔德分校教授威尔-斯鲁巴（WilSrubar）在蜜月浮潜后产生了一个想法，并在昆西使用了第二种混合物。珊瑚礁由珊瑚和藻类产生的石灰石组成。藻类在这一过程中实际上捕获了二氧化碳，那么，如果可以利用藻类制造水泥用石灰石呢？斯鲁巴与他人共同创办了初创公司MinusMaterials，该公司正试图将这一工艺商业化，并向微软提供石灰石。据微软称，其与爱荷华州得梅因市和德克萨斯州圣安东尼奥市的混凝土供应商正在开展类似项目。该公司的气候创新基金还对其他开发低碳混凝土和建筑材料的初创公司进行了投资。微软目前还不知道这些材料何时以及能否成为其数据中心的建筑材料。即使这些材料通过了测试，数据中心的碳排放仍主要来自服务器使用的能源。但如果试点成功，至少可以帮助微软解决供应链中一个环节的污染问题。微软已承诺到2030年实现负碳排放，这意味着它计划从大气中排出的二氧化碳要多于它作为一家公司所释放的二氧化碳。然而，在微软努力控制温室气体排放的同时，今年早些时候的一项调查却发现，其许多供应商的排放量仍在继续增长。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386985.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386985.htm