如何减少水泥生产的二氧化碳排放？用氢氧化钙来替代传统石灰石

伊利诺伊大学芝加哥分校的化学工程师正在寻找新的方法来最大限度地减少水泥生产中的二氧化碳排放。

水泥是使用最广泛的建筑材料之一，但其产量占全球二氧化碳排放量的比例高达 8%，对减缓气候变化的目标构成重大挑战。尽管不断尝试研究可再生能源选择和新的胶结技术，但目前还没有明确的路线来制造碳中和水泥。

来自威斯康星大学麦迪逊分校和宾夕法尼亚州立大学的 UIC 研究人员和合作者希望通过两项联邦拨款来改变这种状况。

伊利诺伊大学芝加哥分校工程学院化学工程助理教授Meenesh Singh表示，我们有一个全球性的 CO 2排放问题，如果您查看所有工业过程，并根据产生的 CO 2将它们从高到低排列，水泥制造处于首位。我们不能停止使用它，因为水泥对于建造建筑物、基础设施、道路和许多其他地方至关重要。

能源部将提供 230 万美元资助研究，以增强波特兰水泥（最常用的水泥类型）的碳负替代品。

美国能源部奖的联合首席研究员辛格说，我们希望将广泛使用且以前碳密集型建筑材料转变为碳捕获系统。

这笔赠款是通过从大气项目中获取输入的利用排放物来实现的，该项目旨在鼓励开发抵消隐含排放量的技术，同时将建筑物转变为净碳储存结构。

Singh 的研究团队将与来自威斯康星大学麦迪逊分校和宾夕法尼亚州立大学的研究人员一起研究这项资助。三所大学的拟议项目使用通过称为分布式直接空气捕获和快速矿物碳酸化的过程从空气中捕获的碳，将包括煤灰在内的工业矿物废物转化为波特兰水泥的可回收替代品。

目标是开发一种持久且多功能的建筑材料，通过一种从空气中提取的碳比排放更多的方法永久储存二氧化碳。

伊利诺伊大学芝加哥分校工程学院化学工程助理教授Meenesh Singh表示，我们对这个想法所做的是将废料制成可浇注的类似水泥的材料，它不会释放 CO 2但实际上会捕获它。

UIC 正在开发一种高通量系统，用于测试可用于各种废料的各种类型和级别的化学品。

美国国家科学基金会向 UIC、威斯康星大学麦迪逊分校和刘易斯堡学院提供的另一笔 190 万美元赠款将鼓励开发一种生产氢氧化钙的可持续方法，氢氧化钙是水泥生产的关键成分。

该工艺被称为 LoTECH，代表低温氢氧化钙工艺。它使用低温氨循环从碎混凝土和煤灰等工业废物流中生成氢氧化钙。Singh 表示，事实上，水泥可以在小型、分散的工厂或便携式装置中生产。

据他介绍，LoTECH 方法能够减少供应链并促进混凝土行业的可持续性。

NSF 奖的联合首席研究员 Singh 说表示，可以将其视为一个闭环的模块化过程，它可以放置在卡车的后部，在建筑物被拆除后，只要有混凝土供应，该系统就可以收集废品，然后在现场制造新的水泥。

可持续的氢氧化钙可以替代传统使用的石灰石作为钙源，通过消除石灰石的热分解，为现有水泥行业的碳足迹轻松减少一半以上提供了可行的方法。