Foto: Ray Donnelly/Unsplash
Građevinski materijali kao što su beton i plastika imaju potencijal da zadrže milijarde tona ugljen-dioksida, piše u novoj studiji građevinskih inženjera i naučnika za zemaljske sisteme na Univerzitetu Kalifornije, Dejvis i Univerzitetu Stanford. Studija, objavljena 10. januara u časopisu Science, pokazuje da u kombinaciji sa koracima za dekarbonizaciju ekonomije, skladištenje CO2 u zgradama može pomoći svijetu da postigne ciljeve za smanjenje emisije gasova staklene bašte.
„Potencijal je prilično veliki“, rekla je Elisabeth Van Roijen, koja je vodila studiju kao postdiplomac na UC Davisu.
Cilj sekvestracije ugljika je uzeti ugljen-dioksid, bilo s mjesta gdje se proizvodi ili iz atmosfere, pretvoriti ga u stabilan oblik i pohraniti dalje od atmosfere gdje ne može pridonijeti klimatskim promjenama. Predložene šeme uključuju, na primjer, ubrizgavanje ugljika pod zemlju ili njegovo skladištenje u dubokim okeanima. Ovi pristupi predstavljaju i praktične izazove i rizike za okoliš.
“Što ako, umjesto toga, možemo iskoristiti materijale koje već proizvodimo u velikim količinama za skladištenje ugljika?” rekla je Van Roijen.
Radeći sa Sabbie Miller, vanrednom profesoricom građevinarstva i inženjerstva okoliša na UC Davis, i Steveom Davisom na univerzitetu Stanford, Van Roijen je izračunala potencijal skladištenja ugljika u širokom rasponu uobičajenih građevinskih materijala uključujući beton (cement i agregate), asfalt, plastiku , drvo i ciglu.
Više od 30 milijardi tona ovih konvencionalnih verzija materijala se proizvode širom svijeta svake godine.
Potencijal betona
Proučeni pristupi skladištenju ugljenika uključivali su dodavanje biouglja (napravljenog zagrijavanjem otpadne biomase) u beton; korišćenje vještačkih stijena koje se mogu puniti ugljenikom kao agregatom za beton i asfalt; plastike i veziva za asfalt na bazi biomase, a ne fosilnih izvora nafte; i uključujući vlakna biomase u cigle. Ove tehnologije su u različitim fazama spremnosti, pri čemu se neke još uvijek istražuju u laboratoriji ili pilot razmjeri, a druge su već dostupne za usvajanje.
Istraživači su otkrili da iako plastika na biološkoj bazi može da preuzme najveću količinu ugljenika po težini, daleko najveći potencijal za skladištenje ugljenika je upotreba gaziranih agregata za izradu betona. To je zato što je beton daleko najpopularniji građevinski materijal na svijetu: godišnje se proizvede preko 20 milijardi tona.
„Ako je izvodljivo, malo skladištenja u betonu moglo bi da bude mnogo od koristi“, rekao je Miler. Tim je izračunao da ako je 10% svjetske proizvodnje betonskog agregata karbonatizovano, to bi moglo da apsorbuje gigatonu CO2.
Sirovine za ove nove procese za proizvodnju građevinskog materijala su uglavnom otpadni materijali niske vrijednosti kao što je biomasa, rekla je Van Roijen. Sprovođenje ovih novih procesa povećalo bi njihovu vrijednost, stvorilo ekonomski razvoj i promovisalo kružnu ekonomiju, rekla je ona.
Potreban je određeni razvoj tehnologije, posebno u slučajevima kada se moraju validirati performanse materijala i potencijal neto skladištenja pojedinačnih proizvodnih metoda. Međutim, mnoge od ovih tehnologija samo čekaju da budu usvojene, navela je Miler.
Van Roijen je sada istraživačica u Nacionalnoj laboratoriji za obnovljivu energiju američkog Ministarstva energetike. Rad je podržan od strane Millerovog granta CAREER od Nacionalne naučne fondacije.