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中国时间: 08:43 2016年12月11日星期日

可以吸收二氧化碳的水泥


水泥是混凝土的主要成分,是世界上使用最广的人造材料,用于修建道路、桥梁、楼房。但是,制造水泥需要把石灰石和其他材料加热到很高的温度,在这个过程中释放导致温室效应的二氧化碳。美国一位发明家正在研制一种有利于环保的水泥,能够吸收并固化二氧化碳。

说起来或许让人难以置信,把空气跟水混合就能造出混凝土。这怎么可能呢?但是,布伦特·康斯坦兹说,确实可以。他说:“我们已经这么做了。我们每天生产好几吨混凝土。”

康斯坦兹在加州的公司Calera的科学家把空气和水混合起来制造混凝土。

康斯坦兹说,“这里是一块混凝土的碎块。在45000公斤的压力下才破碎。”

这种新型的混凝土还有更重要的优点。传统水泥在生产过程中释放二氧化碳。而Calera公司生产的水泥则是在生产过程中从空气中吸收大量的二氧化碳。

康斯坦兹说,传统水泥每向空气中释放一个单位的二氧化碳,他的公司生产的水泥就从空气中清除三个单位的二氧化碳:“你使用这种水泥混凝土越多,你从环境中清除的二氧化碳就越多。因此,缓和二氧化碳问题的方式就是使用更多的这种水泥混凝土。”

常规水泥是世界上第三大工业二氧化碳排放来源。这主要是因为烧制水泥的窑需要高温。Calera公司则不用高温,而是通过一种有专利权的工序,模仿大自然生成牙齿、骨骼和贝壳等硬质材料的方式生产水泥。

康斯坦兹说,他的公司开发的技术就是要处理从工厂排出的大量二氧化碳,如火力发电厂排出的大量二氧化碳。为了捕捉二氧化碳,Calera公司把空气跟海水、油田废水或其他咸水混合起来。这导致水中的矿物质跟二氧化碳结合,形成合成的石灰石小颗粒。这种生产过程的副产品使咸水盐分减少,更容易提炼为可饮用水。

Calera公司的科学家在实验室里完成了这些工序。现在他们准备进行更大规模的生产试验。试验地点就在旧金山附近海岸,在加州最大的莫斯兰丁电厂附近。

Dynegy公司的这个天然气发电厂的巨大涡轮机为大约200万人生产电力。

从今年1月开始,Calera公司计划通过一个大管道把发电厂烟囱里百分之一的气体输送到街道另一边的水泥厂。Calera公司希望截流烟囱中百分之80的二氧化碳,固化在该公司的专利生产的水泥混合物中。

莫斯兰丁发电行的经理吉姆·多德森说,假如Calera公司获得成功,这一技术将给二氧化碳的捕捉和固化带来天翻地覆的变化:“Calera公司的生产工序或许是我们今天所知的最好的工序之一。”

Calera公司有可能超过更传统的二氧化碳捕捉技术,如化学清洗法。这种方法可以从烟囱中捕捉百分之90的二氧化碳,但需要消耗发电厂的大量电力,从而将发电成本提高多达百分之80。

美国能源部正在探寻新的二氧化碳捕捉技术,可以将这种对发电量的侵蚀减少到百分之30以下。

Calera公司的康斯坦兹说,他的公司水泥生产成本相对较低,可以把捕捉二氧化碳的能源消耗削减一半,从发电量的百分之30削减为不到百分之15。他说,Calera公司生产的环保水泥所能获得的盈利可以完全抵消被消耗的电量价值,从而实际上把捕捉二氧化碳对发电厂造成的负担减少为零。

但是,很多传统的混凝土专家怀疑Calera公司能生产经济上合算的水泥。史蒂夫·雷吉斯是加州波特兰水泥公司副总裁。该公司在加州以及内华达州都有水泥厂。

雷吉斯说:“我就是不相信。我也没看到什么证据。”

虽然雷吉斯怀疑Calera公司的很多说法,但他说他希望捕捉更多的二氧化碳,而水泥工业界也很有兴趣检查Calera公司的产品。

雷吉斯说:“我们可以进行试验,看看他们生产的水泥强度如何,耐久性如何。我们在半年之内可以检查他们所有的产品,进行好几项试验。”

Calera公司的康斯坦兹说,他的产品已经通过了这类试验。他表示,时机恰当时,将与其他公司分享有关信息。康斯坦兹希望传统的水泥生产厂家联合起来,首先把Calera公司的环保水泥跟传统水泥掺和使用。

大家的共同目标就是通过捕捉水泥生产过程中的二氧化碳,减少全球气候变暖,从而协助扭转人类导致的气候变化。

关键词:新型水泥,吸收二氧化碳,气候变化

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