エンジニアは、コンクリートと鉄鋼のコースを書き換えることができるゼロカーボンセメントを作成します

ケンブリッジ大学のエンジニアは、彼らがケンブリッジ電気セメントと呼んでいる「世界初のゼロエミッションセメント」を発明したと主張しています。 Cyrille Dunant博士、Pippa Horton博士、Julian Allwood教授で構成されるチームは、絶対零度レポートで取り上げた組織であるUKFiresの一部です。 ポゾランセメントを発明したウィトルウィウスとローマのエンジニアは優先順位について議論するかもしれませんが、ケンブリッジ電気セメントは現代における真の成果です。

セメントの基本的な問題は、化学と式CaCO3+熱>CaO+CO2から始まります。 炭酸カルシウムを摂氏1,450度(華氏2,642度)で大量の化石燃料で調理すると、クリンカーと二酸化炭素(CO2)が大量に発生します。 これは、業界が「生命の化学的事実」と呼んでいるものです。 クリンカーは粉末に粉砕され、他の成分と混合されてセメントが得られます。 次に、セメントを骨材、主に砂利や砂と混合してコンクリートを作り、それを鋼で補強して建物や構造物を作ります。

炭酸カルシウムの調理による排出量を減らすことはできますが、化学作用については何もできません。 これが、私たちがコンクリートを地球上で最も破壊的な材料と呼び、最近コンクリートの氷山について不平を言った根本的な理由です。


ケンブリッジの電気プロセスは緑色です。

英国の火災


ケンブリッジ電気セメントは方程式を変えます。 プレスリリースによると、Dunantは、再生コンクリートから分離された「使用済み」セメントが、電気アーク炉と転炉の両方で鋼から不純物を除去するために使用され、溶鋼の上に浮かぶ石灰フラックスと実質的に同じであることに気づきました。酸化から保護します。 それは最終的にスラグになり、通常は廃棄物と見なされますが、それは酸化カルシウムでいっぱいです。これは、セメントの製造に使用されるクリンカーの重要な成分です。 ケンブリッジのチームはスラグを粉砕して粉末にし、「新しいポルトランドセメントの基礎となるクリンカーと実質的に同じである」ことを発見しました。

ケンブリッジ法では、その鉄筋コンクリートの建物を分解し、鉄筋を電気アーク炉に送ってリサイクルします。 骨材をセメントから分離し、そのセメントを使用して電気アーク炉の石灰フラックスを置き換えます。その結果、ケンブリッジ電気セメントのクリンカーを置き換える「新しいスラグ」が生成されます。

次に、これを再生骨材と一緒に戻して新しいコンクリートを作成し、再生鉄筋を使用して新しい建物を作成します。 基本的に、古い構造を新しい構造にリサイクルしました。 その電気炉がクリーンエネルギーで駆動されている場合、プロセス全体で直接的な炭素排出はほとんど発生しません。 それはまさに彼らが「善良なリサイクルループ」と呼んでいるものです。

オールウッド氏は、「ケンブリッジ電気セメントが初期の実験室試験で示された約束を果たした場合、それは安全な未来の気候への旅のターニングポイントになる可能性があります。再生可能電力を動力源とする単一のプロセスで鉄鋼とセメントのリサイクルを組み合わせます。これにより、ゼロエミッションの世界のインフラストラクチャをサポートし、最も必要とされる場所での経済発展を可能にするための基本的な建設資材の供給を確保することができます。」

これにより、コンクリート産業と鉄鋼産業の両方の排出量の状況が変わる可能性があります。 鉄鋼業向けに石灰を作ると、大量のCO2が発生します。 セメントの製造と同様に、石灰石(炭酸カルシウム)の調理が含まれ、化学の同じ問題があり、加熱に必要な化石燃料を考慮する前に、生成される1メートルトンごとに900キログラムのCO2を排出します。これにより、フットプリントが約2倍になります。 。

Multidisciplinary Digital Publishing Institute(MDPI)によると、生産された石灰の約40%が鉄鋼業に送られ、年間1億4000万から1億6000万メートルトンになります。 石灰をケンブリッジ法に置き換えると、コンクリートのポルトランドセメントを置き換える前に、炭素を大幅に節約できます。

規模の大きな問題が発生するでしょう。 おそらく、取り壊される建物は十分ではなく、鉄鋼業界は、従来のセメント業界の一部以上を置き換えるのに十分なスラグを生成していません。

AllwoodはTreehuggerに確認しました:

「大まかに言えば、あなたはその総CECです [Cambridge Electric Cement] CECはクリンカーを生産しますが、クリンカーは石膏と補助的なセメント材料で「埋められ」てセメントを形成します。したがって、セメントの量はスラグの量よりも多くなります。 しかし、過去15年間、私たちの仕事の中心であった材料効率戦略は、現在使用しているよりもはるかに少ないセメントで建設できることを示唆しています。」

Cyrille Dunant博士はまた、Treehuggerに次のように語っています。今日のニーズの約50〜60%にすぎないため、実際には、製品の量を2倍にするブレンド、需要を半分にする人口、さらに半分にする材料効率は、CECが2050年の将来のすべてのセメントニーズをマージンでカバーできることを示唆しています。 。」

これらは非常に良い点です。 コンクリート業界のネットゼロカーボンへのロードマップを見ると、セメントの設計と使用量の削減によって大幅な節約が可能であることがわかります。

UK Firesグループは、「水素と炭素貯蔵の新エネルギー技術を待つのではなく、今日の技術を異なる方法で使用することに基づいて、ゼロエミッションへの迅速な移行を可能にすることを目指しています」、従来のコンクリート業界が炭素を削減するために検討している2つの技術フットプリント、セメントの製造である「生命の化学的事実」を回避するため。 Cambridge Electric Cementは、この問題を回避するためのエレガントな方法かもしれません。

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