讓廢棄混凝土重新回到產業鏈,搭配碳捕捉打造環保建材

作者 | 發布日期 2021 年 10 月 13 日 14:00 | 分類 材料、設備 , 環境科學 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


混凝土是世界最廣泛使用的建築材料,碳排放也是數一數二高,現在日本科學家透過全新的廢棄混凝土再造技術,不僅製造出全新的環保建築材料,過程中還可以搭配碳捕捉實現碳中和。

混凝土碳排放主要來自原料「水泥」,無論是煅燒石灰石或其他鈣質材料等水泥製造過程,還是能源密集的高溫過程,都會產生大量二氧化碳,因此水泥製造產業的二氧化碳排放占全球碳排 8%。另一方面,雖說鋼筋混凝土構造的建築物壽命長達 60 年,但勢必要構思將來的回收途徑,混凝土建築拆除解體時,廢棄的水泥物、土石、磚塊多難以回收再利用,將造成環境莫大負荷。

因此日本東京大學已經推出新的混凝土工藝,廢棄混凝土碎石能重新回到產業鏈,所需溫度也只有 70 °C ,遠低於煅燒石灰石、高達 1,000 °C 的要求,也可以透過碳捕捉或是工業廢氣直接使用二氧化碳。

(Source:東京大學

東京大學建築系教授丸山一平表示,團隊希望從廢棄混凝土回收「鈣」,否則就會產生浪費。團隊先用石灰粉、純淨水、二氧化碳氣體製造出碳酸氫鈣溶液,再把常見的混凝土廢棄物:硬固水泥漿(hardened cement paste)與矽砂(silica sand)當作骨料,將骨料加入碳酸氫鈣溶液後加熱至 70 °C,便大功告成,並稱之為碳酸鈣混凝土。

團隊指出,碳酸鈣是種非常穩定的材料,也可以變成一種耐用的建築材料,另一優點則是能藉此回收大量材料和廢棄。不過稍嫌可惜的是,碳酸鈣混凝土強度還不夠格取代傳統的混凝土,新品的平均抗壓強度僅 8.6MPa,遠低於波特蘭水泥的 20 ~40 MPa,不過團隊認為,有潛力應用在規模較小的建築,未來也有許多改進空間。

東京大學建築系教授野口貴文認為,除了提高碳酸鈣混凝土的強度和尺寸外,若將來能進一步減少過程的能耗就更好了,也期許這種碳中和碳酸鈣混凝土可以在未來的某一天成為主流,助氣候變遷一臂之力。

(首圖來源:pixabay