加入生物炭的負碳環保混凝土

摘要

水泥產業是所有製造業中能源和碳密集度最高的產業之一。美國華盛頓州立大學的研究人員透過在水泥中加入生物炭開發了一種負碳混凝土配方，這種環保水泥的強度可與普通水泥媲美，同時從空氣中吸收高達其重量 23% 的二氧化碳，有望顯著減少水泥產業的碳排放，研究結果已發表在Materials Letters期刊。

　　全球每年生產超過 40 億噸混凝土(水泥)，製造普通水泥需要高溫和燃料的燃燒，而生產過程中使用的石灰石也會分解產生二氧化碳，因此水泥生產被認為是高碳排產業，約佔全球人類活動碳排放總量的 8% 左右。科學家曾嘗試在水泥中添加生物炭，以使其更加環保並減少碳足跡，但即使只添加 3% 的生物炭也會顯著降低混凝土的強度。

　　為了解決這個問題，美國華盛頓州立大學的研究團隊開發出一種碳排放量低、環保的水泥配方，幾乎與傳統水泥一樣堅固。研究人員用水泥生產過程中產生的副產物-高鹼性混凝土沖洗水（concrete washout wastewater）預處理多孔生物炭，並將生物炭注入標準水泥中。含有大量鈣的高鹼性混凝土沖洗廢水與多孔生物炭之間的作用使碳酸鈣沉澱在生物炭中，可強化它並從空氣中捕獲二氧化碳。經處理過後的生物炭能夠在水泥混合物中添加至高達30%，且能夠達到與普通水泥相當的抗壓強度，約為每平方英寸4,000磅，並從大氣中吸收其重量23%的二氧化碳。由這種材料製成的水泥預期將在其整個生命週期內繼續隔離二氧化碳，通常在路面上為30年，在橋樑上則約為75年。目前研究人員已提交了臨時專利申請為商業化做準備，另外團隊亦積極尋求建築業的產業合作夥伴，以擴大場域的示範生產規模。【延伸閱讀】- 淨零碳排!日本栃木縣研究稻穀生物炭技術

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