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生物基化学品或可引领水泥回收实现突破

Published on
2022年11月1日

混凝土生产导致的二氧化碳总排放量占全球排放总量的7%。通过拆迁现场的回收水泥来制造新的混凝土,可以大大减少这些碳排放。由瓦赫宁根食品与生物基研究院和TNO领导的一个联盟将研究如何利用环境友好的工艺技术,采用生物基化学品实现这一目标。

水泥是混凝土中不可或缺的粘合剂,如果没有水泥,混凝土中只有沙子和砾石。生产水泥需要将碳酸钙(CaCO3)加热到1000℃,使其转化为氧化钙(CaO)。这个过程会释放大量的二氧化碳。

在被拆除废旧建筑的混凝土中含有大量的固化水泥。到目前为止,这种水泥石只适合用作新混凝土或沥青的填充物。如果要重新将这些 "废水泥"作为结合剂,就首先必须重新活化它。为此,人们已经测试了多种方法,但大多数方法都非常耗能,而且不一定能达到理想的质量。

闭合循环

一项名为 "使用生物基化学品进行水泥回收"的新项目,正在研究在室温下的碱性环境中,通过化学途径,结合生物基添加剂重新活化水泥石的方法。在这个过程中,用过的水泥浆被溶解,并将其转化为一种新的、强力的化学产品。该产品不溶于水,其性能可以与原水泥媲美。这样就形成了混凝土再利用的闭合循环。

得益于这一技术创新,建筑业需要的新水泥量将会大大减少,进而减少大量的二氧化碳排放。此外,通过这种方法,生物源二氧化碳可以被封存更长的时间。因此,该项目将为荷兰政府到2030年将全国建筑业二氧化碳排放总量减半的目标做出重要贡献。

新的化学品

研究人员试图使用从农业食品工业的有机副产品中提取添加剂。这些副产品,如淀粉和果胶,不会用于食品消费,一般只是用于动物饲料和工业应用。研究人员认为,通过这个项目,能够开发一系列全新的、有经济价值的生物基化学品。

联盟

"使用生物基化学品进行水泥回收"项目将持续三年,这是BTIC循环混凝土创新计划的部分内容,该计划与几个区域研究实验室合作。一个强大的产业联盟将资助这项研究,其中包括ProRail,这是一家大量生产水泥产品(如铁路枕木)的企业,被认为是一个关键客户。其他合作伙伴包括Cugla(生产混凝土和特种砂浆的添加剂)、Novidon(生产淀粉和果胶)、IFF/Dupont(生产葡萄糖)、Urban Mine(混凝土回收)、Rijkswaterstaat Major Projects and Maintenance(基础设施建设)和Preco(混凝土产品)等。AMS(阿姆斯特丹先进城市解决方案研究所)和阿姆斯特丹市政府将在第二年加入研究联盟。该项目在最后一年将在实验室环境中现场测试一些新产品。项目成功完成后,研发的新回收技术将与相关行业合作伙伴共享。

该项目由海德兰省及阿姆斯特丹市政府资助。