Beton odvozený od CO2 může vybudovat síť negativní budoucnost

Jak můžeme ve světě s rostoucí populací a rychle se rozvíjejícím stavebním sektorem zabránit tomu, aby stavba domů poškodila naše klima? Beton je druhým nejspotřebovanějším materiálem na Zemi, ale jeho klíčová složka, cement, je zodpovědná za 7 % globálních antropogenních emisí CO2. Odpověď by mohla přijít ze vzduchu - stavební materiály odvozené od CO2 - píše Eve Pope, technologická analytička ve společnosti IDTechEx

Nová zpráva IDTechEx „Využití oxidu uhličitého 2024–2044: Technologie, prognózy trhu a hráči“ zkoumá mnoho způsobů, jak zhodnotit zachycený oxid uhličitý k vytvoření užitečných produktů. Mezi nimi stavební materiály odvozené od CO2 vykazovaly zvláštní příslib díky zlepšení výkonu a nákladové konkurenceschopnosti a také výhodám z hlediska udržitelnosti. IDTechEx předpovídá, že do roku 170 bude ve stavebních materiálech využito více než 2 milionů tun zachyceného CO2044.

Oxid uhličitý lze při výrobě betonu využít třemi různými způsoby: vstřikováním CO2 při zrání prefabrikovaného betonu, vstřikováním CO2 při míchání transportbetonu a tvorbou karbonátových kameniv/aditiv.

Etapy výroby betonu s možností využití (CO2U) a zachycování uhlíku (CC). Zdroj: IDTechEx

Na rozdíl od některých jiných cest využití oxidu uhličitého, jako je přeměna na e-paliva, která vyžaduje velké množství energie a zeleného vodíku (často neúměrně drahého), základní mineralizační chemie, na níž je založen příjem CO2 při výrobě betonu, je termodynamicky upřednostňována a má méně energie. -intenzivní, protože se tvoří stabilní uhličitany kovů. Tyto uhličitany představují účinnou trvalou sekvestraci CO2, takže stavební materiály odvozené od CO2 se zdvojnásobují jako současné využití oxidu uhličitého a ukládání oxidu uhličitého. Proces je kompatibilní s mnoha různými zdroji CO2.

Zhodnocování odpadu

Kromě odpadního CO2 lze také pevné odpadní toky znovu použít na nový beton pomocí mineralizační chemie CO2 za vzniku uhličitanů. Například mezi hráče na výrobu betonu odvozeného od CO2 patří švýcarská společnost neustark, která využívá reakci CO2 s vybouraným betonem k ukládání oxidu uhličitého a výrobě betonového kameniva. Další výrobce kameniva, britská společnost OCO Technology, místo toho používá CO2 a odpadní materiály z průmyslových tepelných procesů. Mezitím gigant stavebních materiálů Heidelberg Materials pokračuje ve výzkumu a vývoji recyklace betonu pomocí CO2 k vytvoření náhrady cementu. Ocelovou strusku zkoumají společnosti včetně Carbonaide a CarbiCrete jako náhradu cementu během vytvrzování pomocí CO2. Dodatečné příjmy lze generovat prostřednictvím poplatků za likvidaci odpadu, přičemž někteří konkrétní aktéři pocházející z CO2 hlásí, že již dosáhli cenové parity s již zavedenými společnostmi.

Urychlení adopce

Výroba betonu má obvykle nízkou marži a ochota platit zelenou prémii je nízká. Široké nasazení betonu odvozeného od CO2 se proto bude spoléhat na hráče technologie využití CO2, kteří vytvoří snadno přijatelná řešení, která minimálně naruší stávající výrobní procesy. Při vytvrzování pomocí CO2 se někteří hráči zaměřili na dovybavitelné vytvrzovací komory. Jinde se také komercializují řešení plug-and-play a mobilní jednotky.

Inzerát

V roce 2023 bylo vydáno několik norem ASTM týkajících se ošetřování s pomocí CO2, což zvýšilo důvěru v bezpečnost a kvalitu prefabrikovaného betonu na bázi CO2. Zatímco mnoho stavebních materiálů vyrobených z CO2 dosud nedosáhlo cenové parity s konvenčním betonem, někteří zákazníci jsou ochotni zaplatit prémii kvůli lepšímu výkonu (jako je vyšší pevnost a lepší estetika).

Překračování čisté nuly

Přímé pohlcování CO2 do betonu může být proces s nulovou čistou, pokud je oxid uhličitý získáván z fosilního bodového zdroje (jako je uhelná elektrárna), nebo čistým negativním procesem, pokud se používá biogenní nebo přímo vzduchem zachycený CO2. V roce 2023 spolupráce mezi společností Heirloom pro přímé zachycování vzduchu (DAC) a výrobcem betonu na bázi CO2 CarbonCure poprvé uložila CO2 zachycený z okolního vzduchu do betonu.

Je však beton odvozený od CO2 stále čistý negativní, vezmeme-li v úvahu CO2 uvolněný při výrobě cementu? Tvorba uhličitanů kovů během mineralizace CO2 může zvýšit pevnost betonu a snížit množství potřebného cementu. Alternativně mohou některé uhličitanové přísady působit jako doplňkové cementové materiály a nahradit cement. Proto podle analýzy hráčů IDTechEx může několik z nich vyrábět betonové výrobky s negativním uhlíkem. Trvalé ukládání CO2 do betonu umožňuje hráčům prodávat vysoce hodnotné kredity za odstranění oxidu uhličitého na dobrovolném trhu s uhlíkem.

Údaje o uhlíkové stopě od 12 hráčů betonu odvozených od CO2. Zdroj: IDTechEx

Cesta vpřed

Přestože výroba betonu vyrobeného z CO2 je dražší než konvenční beton, příjmy lze generovat prostřednictvím poplatků za likvidaci odpadu a prodejem uhlíkových kreditů, přičemž někteří hráči již hlásí dosažení cenové parity. V budoucnu silnější regulační podpora (například zvýšené ceny uhlíku) dále urychlí zavádění, přičemž IDTechEx předpovídá, že do roku 170 bude ve stavebních materiálech využito více než 2 milionů tun zachyceného CO2044. Vzhledem k tomu, že řešení pro zachycování uhlíku pro cementářské pece se neustále vyvíjejí, CO2 by mohl pocházet z výroby cementu, což by vytvořilo kruhové řešení.

Chcete-li se dozvědět více o nové zprávě IDTechEx „Využití oxidu uhličitého 2024-2044: Technologie, tržní prognózy a hráči“, včetně vzorových stránek ke stažení, navštivte prosím www.IDTechEx.com/CO2U.

Další informace o portfoliu průzkumu trhu CCUS (zachycování, využití a ukládání uhlíku) společnosti IDTechEx naleznete na trzích IDTechEx „Zachycování, využití a ukládání (CCUS) Markets 2023-2043“ a „Trhy odstraňování oxidu uhličitého (CDR) 2023 -2040: Technologies, Players, and Forecasts“.

O IDTechEx

IDTechEx vede vaše strategická obchodní rozhodnutí prostřednictvím svých produktů pro výzkum, předplatné a poradenství a pomáhá vám profitovat z nově vznikajících technologií. Pro více informací kontaktujte [chráněno e-mailem] nebo navštivte www.IDTechEx.com.

Sdílet tento článek: