一種捕獲二氧化碳的新工藝價值相當於再造一片德國大小的森林
根據最近的研究,估計大約0.5%的全球碳排放可以通過在建築中廣泛使用的岩石的正常破碎過程來捕獲二氧化碳氣體。這篇發表在《自然-可持續發展》上的論文報告說,幾乎不需要額外的能源來捕獲二氧化碳。通過這種方法捕獲的0.5%的全球排放量將相當於種植一片覆蓋德國面積的成熟樹木的森林。
二氧化碳(CO2)排放是導致全球變暖和氣候變化的主要因素。它們來自各種來源,包括運輸、能源生產和工業流程。二氧化碳排放將熱量困在大氣中,導致溫度上升和天氣模式的變化。
材料和建築行業佔全球碳排放的11%。全世界每年有超過500億噸的岩石被粉碎,而目前的粉碎過程,也就是普遍被建築和採礦業採用的標準並沒有捕獲二氧化碳。
以前的工作已經探索了用同樣的方法將碳捕獲到單一的礦物中,但斯特拉斯克萊德大學的研究顯示這是不穩定的,當放在水中時,會從礦物中溶解出來。這篇論文記錄瞭如何通過在二氧化碳氣體中研磨,將更大比例的二氧化碳以穩定、不溶解的形式困在由多種不同礦物組成的岩石中。然後,所產生的岩粉可以被儲存起來,在環境中用於建築和其他用途。
以挪威為例,0.5%的計算結果是以挪威為例的,因為該國每年都會公佈為其建築業生產的硬岩骨料的數量數據,而且他們每年的全國二氧化碳排放量也有記錄。
首席調查員、土木與環境工程系的Rebecca Lunn教授說:”希望該行業能夠通過調整目前的設置,從污染性氣體流(如來自水泥製造或燃氣發電站的氣體)中捕獲碳,從而減少排放。全球估計是基於挪威的建築業是合理的典型的假設。一些國家,如澳大利亞和南非,實際上會產生更多的碳,因為他們有大型的採礦業,並將尋求粉碎和出售廢石,而其他國家可能更少。如果該技術在全球的骨料生產中被採用,它有可能捕獲全球0.5%的二氧化碳排放–每年1.75億噸二氧化碳。未來的研究可以確定這一點,以及優化該過程以捕獲更多的碳。”
共同研究者Mark Stillings博士補充說:”現在我們知道大多數硬岩中的二氧化碳捕集可以在實驗室中完成,我們需要優化這個過程,並推動通過破碎技術可以捕集多少的極限。然後我們需要了解這個過程如何從實驗室擴大到工業界,在那裡它可以減少全球的二氧化碳排放。如果這個過程得到應用,與建造房屋和公共基礎設施相關的二氧化碳足跡可以大大減少,有助於實現應對氣候變化的全球目標。”
作為巴黎協議的一部分,世界各國同意繼續努力,將全球變暖限制在遠低於工業化前水平的2攝氏度,最好是1.5攝氏度。為了實現這一目標,各國必須在2050年左右將其溫室氣體排放減少到”淨零”。
Lunn教授補充說:”有許多行業目前還沒有低碳解決方案,這項研究將允許從難以脫碳的行業中直接捕獲二氧化碳,而這些行業到2050年將不存在解決方案。在未來,我們希望用於建造高層建築和其他基礎設施(如道路、橋樑和海岸防禦設施)的混凝土中的岩石將經歷這一過程並捕獲二氧化碳,否則這些二氧化碳將被釋放到大氣中並導致全球溫度上升。”
EPSRC負責跨理事會計劃的副主任Lucy Martin博士說:”斯特拉斯克萊德大學的這項突破性研究確實具有啟示意義,EPSRC很自豪地參與了這項研究的資助。它為建築業指出了一個新的過程,可以大大減少全球碳排放,並幫助我們實現我們的淨零目標。”