橄欖石或可用于制造負(fù)碳水泥
發(fā)表時(shí)間：2024-05-07
來源：科技日?qǐng)?bào)
作者：劉霞
英國Seratech公司利用橄欖石這種儲(chǔ)量豐富的礦物，制造出一種創(chuàng)新性水泥產(chǎn)品。研究團(tuán)隊(duì)指出，水泥生產(chǎn)會(huì)排放出大量二氧化碳，約占全球二氧化碳排放量的8%。而他們采用新材料和新工藝，能吸收并利用二氧化碳，有望顯著減少水泥生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的不利影響。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《英國皇家學(xué)會(huì)開放科學(xué)》雜志。
由礦物橄欖石制成的水泥樣品。圖片來源：《新科學(xué)家》網(wǎng)站
Seratech等數(shù)十家初創(chuàng)企業(yè)正積極探索低碳水泥生產(chǎn)的新途徑，如在生產(chǎn)過程中添加鋼鐵工業(yè)副產(chǎn)品、回收水泥生產(chǎn)中釋放的二氧化碳等方法。水泥生產(chǎn)過程的碳排放主要源自兩個(gè)環(huán)節(jié)：一是加熱石灰石產(chǎn)生熟料，二是燃燒化石燃料產(chǎn)生熱量。
在最新研究中，研究人員利用儲(chǔ)量豐富的橄欖石代替一些常見熟料。橄欖石是地幔的主要組成部分之一，分布于每個(gè)大陸，是為數(shù)不多的千兆噸級(jí)礦物之一。橄欖石含有二氧化硅，能夠增加水泥的堅(jiān)固性和耐用性。利用橄欖石可以提取硫酸鎂，與二氧化碳反應(yīng)形成礦物，從而降低二氧化碳排放。
研究人員將粉末狀橄欖石溶解在硫酸中，提取并分離出二氧化硅和硫酸鎂。隨后，他們讓二氧化碳通過鎂漿，生成名為內(nèi)斯奎納石的礦物。為擴(kuò)大這一工藝規(guī)模，水泥廠將使用從排放源或空氣中捕獲的二氧化碳，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的負(fù)碳排放。內(nèi)斯奎納石可被回收，用于制造磚等建筑材料。
研究人員預(yù)測，用這一過程中產(chǎn)生的二氧化硅代替混凝土混合物中35%的普通熟料，可獲得碳中和水泥。