Sohbet
Karbondioksit emdirilmiş esnek beton ve diğer çimento karışımları küresel emisyonları önemli ölçüde azaltabilir
Michigan Üniversitesi’nde oluşturulan bükülebilir beton, çelik donatıya daha az ihtiyaç duyan daha ince yapılara izin verir. Joseph Shaw / University of Michigan School of Engineering: İklim değişikliğine en büyük katkılardan biri ayaklarınızın altında ve onu dönüştürmek, sera gazlarını atmosferden uzak tutmak için güçlü bir çözüm olabilir. Betonun bağlayıcı unsuru olan çimento üretimi, 2018 yılında toplam küresel karbondioksit emisyonlarının% 7’sini oluşturdu. Beton, dünya üzerinde yılda yaklaşık 26 milyar ton üreten, Dünya’da en yaygın kullanılan kaynaklardan biridir. Bu üretimin en az yirmi yıl daha yavaşlaması beklenmiyor. Sektörün ölçeği ve sera gazı emisyonları göz önüne alındığında, betonu yeniden icat edebilecek teknolojilerin iklim değişikliği üzerinde derin etkileri olabilir. Altyapı ve inşaatla ilgili konularda çalışan mühendisler olarak, altyapının karbon ayak izini azaltabilecek ve dayanıklılığı artırabilecek yeni nesil beton teknolojisini tasarlıyoruz. Bu, sera gazlarını hapseden ve daha güçlü ve hatta bükülebilir olabilen karbondioksit ile emprenye edilmiş betonu içerir. Sektör, özellikle Biden yönetiminin altyapı projelerine büyük yatırım yapma ve aynı zamanda ABD emisyonlarını azaltma sözü vermesiyle dramatik bir değişime hazır. Ancak, karbondioksiti betona büyük ölçekte emisyonları önemli ölçüde azaltacak şekilde yerleştirmek için, ilgili tüm emisyonların hesaba katılması gerekir. Betonu Yeniden Düşünmek Beton, çimento ve su ile birlikte, agrega malzemelerinden (çoğunlukla kaya ve kum) yapılır. Betonun karbon ayak izinin yaklaşık% 80’i çimentodan geldiğinden, araştırmacılar alternatif malzemeler bulmak için çalıştılar. Demir cürufu ve kömür uçucu külü gibi endüstriyel yan ürünler artık gerekli çimento miktarını azaltmak için kullanılmaktadır. Ortaya çıkan beton, bu değişiklik nedeniyle çok daha düşük emisyonlara sahip olabilir. Kireçtaşı ile kalsine edilmiş kil gibi alternatif bağlayıcılar da çimento kullanımını azaltabilir. Bir çalışma, kireçtaşı ve kalsine edilmiş kil kullanmanın emisyonları en az% 20 azaltırken aynı zamanda üretim maliyetlerini de düşürdüğünü buldu. Araştırmacılar ve şirketler, harmanlanmış çimento geliştirmenin yanı sıra, sıkışmış karbondioksiti betonun kendisinde bir bileşen olarak kullanmanın, onu kilitlemenin ve atmosfere girmesini önleme yollarına odaklanıyor. Agregalara karbondioksit eklenebilir veya karıştırma sırasında enjekte edilebilir. CO2 işlemi olarak da bilinen karbon işlemi beton döküldükten sonra da kullanılabilir. Bu işlemler, karbondioksiti bir gazdan bir minerale dönüştürerek, betonun mukavemetini de artırabilen katı karbonatlarla sonuçlanır. Bu, yapıların daha az çimentoya ihtiyaç duyabileceği anlamına gelir ve bu da ilgili emisyon miktarını azaltır. CarbonCure ve Solidia gibi şirketler, şantiyelerde ve cüruf blokları ve diğer yapı malzemeleri gibi prekast betonda dökülen beton için bu işlemleri kullanmak üzere teknolojiler geliştirdiler. Karbondioksit, beton kütlenin büyük bir kısmını oluşturabilir. Lucca Henrion / Michigan Üniversitesi, CC BY-ND Japonya’nın en yüksek konut kulesi olan Kitahama Binası, depreme dayanıklı olması için bükülebilir betondan yapılmıştır. MC681 / Wikimedia Commons Michigan Üniversitesi’nde, daha ince, daha az kırılgan, daha az çelik takviye gerektiren ve ilgili karbon emisyonlarını azaltan bir bükülebilir beton malzeme üreten kompozit malzemeler üzerinde çalışıyoruz. Malzeme, karbondioksit ile kolayca etkileşime giren ve onu bir minerale dönüştüren daha küçük moleküller kullanılarak depolanabilen karbondioksit miktarını en üst düzeye çıkarmak için tasarlanabilir. Karbondioksit esaslı bükülebilir beton, kamu binaları, su ve elektrik altyapısı ile ulaşım altyapısı için kullanılabilir. Japonya, Osaka’daki 61 katlı Kitahama Kulesi ve Michigan, Ypsilanti’deki yol köprüsü panelleri için esnek beton kullanıldı. Yaşam Döngüsü Emisyonlarının Zorluğu Bu en son teknolojiler, beton altyapının karbon ayak izini çözmeye başlayabilir, ancak engeller devam etmektedir. 8 Şubat’ta yayınlanan bir çalışmada, üçümüz betona karbondioksit pompalanmasından kaynaklanan yaşam döngüsü emisyonlarına baktık ve tahminlerin her zaman karbondioksit yakalama, taşıma ve kullanımdan kaynaklanan emisyonları hesaba katmadığını bulduk. Biz ve meslektaşlarımız, karbon arıtmanın güçlü bir emisyon faydası olmasını sağlamak için stratejiler geliştirdik. Genel olarak, standartlaştırılmış bir CO2 işleme protokolünün geliştirilmesini tavsiye ederiz. Laboratuvar deneyleri, CO2 işleminin betonun sağlamlığını ve dayanıklılığını artırabileceğini, ancak sonuçların farklı kürleme prosedürleri ve beton karışımlarına göre değişeceğini göstermektedir. Araştırma, beton performansını artırmak için kürleme sürecindeki adımların koşullarını ve zamanlamasını iyileştirebilir. İşlem sırasındaki en büyük emisyon kaynağı olan elektrik kullanımı, işlemi basitleştirerek ve muhtemelen atık ısı kullanılarak da azaltılabilir. [Deep knowledge, daily. Sign up for The Conversation’s newsletter.] Gelişmiş beton karışımları, özellikle bükülebilir beton, dayanıklılıklarını artırarak bu sorunları halihazırda ele almaya başlıyor. Altyapı Entegrasyonu ve İklim Politikası 2020’de, çok sayıda şirket emisyonlarını azaltma adımlarını açıkladı. Bununla birlikte, inşaat sektörünü dönüştürmek için yatırım politikaları ve devlet alımları çok önemli. Yerel yönetimler ilk adımları atıyor. Kaliforniya, Marin County dahil olmak üzere, betondaki çimento miktarını azaltmaya yönelik “Düşük Karbonlu Beton” kuralları ve projeleri ortaya çıktı; Hastings-on-Hudson, New York; Portland, Oregon’da bir liman işçisi pilotu. New York ve New Jersey’de milletvekilleri, daha düşük beton emisyonlu teklifler için teklif verme sürecinde fiyat indirimleri sağlayacak eyalet çapında politikalar önerdiler. Bu politikalar, beton ve diğer yapı malzemelerinin üretiminden kaynaklanan karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik bir plan işlevi görebilir. Kuzey Amerika’daki altyapının çoğu kötü durumda. Achim Herring / Wikimedia Commons, CC BY Nationwide’da, federal olarak yönetilen altyapının çöküşü katlanarak büyüyen bir kriz olmuştur. Biden yönetimi, stratejik bir altyapı programı aracılığıyla bu sorunları, iklim değişikliğini ve istihdam yaratmayı ele almaya başlayabilir. Ulaştırma Bakanı Pete Buttigieg geçtiğimiz günlerde “Amerika’nın altyapısını geliştirmek söz konusu olduğunda istihdam yaratma, eşitlik ve iklim değişikliği için muazzam fırsatlar olduğunu” duyurdu. Düşük karbonlu betonu ülke çapında bir iklim çözümüne ilerleten politikalar takip edilebilir ve bu makale, akademik uzmanların fikirlerini paylaşmaya adanmış, kar amacı gütmeyen bir haber sitesi olan The Conversation’dan yeniden basılmıştır. Yazan: Luca Henryon, Michigan Üniversitesi. Duo Zhang, Michigan Üniversitesi; Michigan Üniversitesi’nden Victor C. Lee ve Michigan Üniversitesi’nden Volker Seck Daha fazlasını okuyun: Biden, hiçbir Amerikan başkanının yapmadığı bir şekilde iklim değişikliğiyle mücadele etmeyi planlıyor. İklime hazır altyapı nedir? Bazı şehirler Luca Henrion’un çalışmasını Michigan Üniversitesi Küresel Karbon Dioksit Girişimi’nde araştırma görevlisi olarak uyarlamaya başladı. Open Air Collective’de gönüllüdür. Duo Zhang, Michigan Üniversitesi’nde araştırma görevlisi olarak çalışıyor. Karbon tutumu için beton malzemeleri araştırıyor ve Victor C. Lee, Enerji Bakanlığı (ARPA-E) ve Aramco’dan araştırma fonu alıyor. James R. Michigan Üniversitesi’nde Rice, Ann Arbor. Profesör Lee, Michigan Üniversitesi’ndeki Düşük Karbonlu Yapılı Çevre Merkezi’ni (CLCBE) yönetiyor ve Volker Sick, ABD Enerji Bakanlığı ve Michigan Üniversitesi’ndeki Küresel Karbon Dioksit Girişimi’nden fon alıyor.