То, как здания и дороги строятся из бетона, вносит основной вклад в изменение климата. Это также проблема, которая растет по мере развития мира. Таким образом, продолжается гонка за поиском решений для материала, на который приходится примерно 8% мировых выбросов углекислого газа.
Теперь один калифорнийский стартап разработал технологию, которая снижает выбросы углекислого газа при производстве цемента и может иметь потенциал для масштабного применения. Fortera перехватывает выбросы углекислого газа из печей, в которых производится цемент, и направляет его обратно для производства дополнительного цемента. Впервые эта технология внедряется в коммерческом масштабе на заводе CalPortland в Реддинге, штат Калифорния, одном из крупнейших цементных заводов на западе США. Он откроется в пятницу.
«Наша цель — стать универсальным решением, которое действительно может работать на любом заводе», — сказал Райан Гиллиам, генеральный директор Fortera.
Первоначально Fortera будет производить достаточное количество продукта, чтобы его можно было смешать примерно с одной пятой продукта CalPortland и получить смесь, которая снижает выбросы углерода примерно на 10%. Гиллиам сказал, что существует большой спрос на смеси с более высоким содержанием углерода, которые снижают выбросы углерода на 40-50%, а также на чистый продукт, производимый компанией, с содержанием углерода на 70% ниже.
Первые большие мешки планируется вывезти с завода в Реддинге в первую неделю мая.
Fortera частично развилась из более ранней компании Calera, которая была одной из первых, кто начал перерабатывать углекислый газ в цемент, начиная с 2007 года. Она залила около 100 тонн своего низкоуглеродистого цемента в офисные здания и тротуары в Калифорнии, но закрылась в 2014 году из-за финансовых проблем. вызовы. Опираясь на эти знания, Гиллиам основал Fortera в 2019 году вместе с несколькими бывшими сотрудниками Calera.
«Практически каждые 250 миль в мире есть цементный завод», сказал он, и большинство из них расположено недалеко от известнякового карьера. Поскольку компания работает с этими существующими заводами и использует тот же материал, который уже использует промышленность, Fortera заявляет, что ее технология является экономически конкурентоспособным вариантом, позволяющим быстро предотвратить потепление планеты выбросами углекислого газа.
Одним из отличий от некоторых других проектов по производству низкоуглеродистого цемента и бетона является то, что он предлагает, по крайней мере, возможность широкого внедрения на цементных заводах, вместо того, чтобы изменить нынешнюю работу отрасли.
Компания Fortera — одна из многих попыток снизить воздействие бетона на климат. Американский институт архитекторов обучает многие крупнейшие архитектурные фирмы мира вопросам выбросов углерода от строительных материалов.
В некоторых юрисдикциях, включая Ванкувер и Британскую Колумбию, действуют строительные стандарты, поощряющие использование бетона с низким содержанием углерода. В 2021 году Калифорния приняла закон, который требует от Совета по воздушным ресурсам штата разработать стратегию для цементной промышленности штата по сокращению выбросов парниковых газов на 40% к 2035 году и достижению чистого нуля к 2045 году.
Коалиция первопроходцев, организация, объединяющая более 90 компаний, объявила в 2021 году инициативу по созданию большего спроса на низкоуглеродистый цемент за счет его огромной покупательной способности.
В том же году 40 крупнейших производителей цемента и бетона объявили о своем обязательстве производить бетон, который не будет способствовать изменению климата, к 2050 году через Глобальную ассоциацию цемента и бетона. Они договорились сократить выбросы от цемента, использования ископаемого топлива в производственных процессах и разработать новые способы улавливания углерода.
Бетон является вторым по популярности продуктом на Земле после воды. Цемент составляет 10-15% бетона по объему, но на его долю приходится 88% значительных выбросов бетона. Другими ингредиентами бетона являются песок, гравий, щебень и вода.
Производство одной тонны цемента выбрасывает в атмосферу почти одну тонну углекислого газа. Простой замены не произошло.
«Социальные преимущества бетона абсолютно огромны… это основа современного общества», — сказал Томас Гийо, генеральный директор Глобальной ассоциации цемента и бетона. По его словам, другие материалы иногда не могут конкурировать, потому что они не так долговечны, не могут выдержать такой большой вес или плохо выдерживают нагрев.
КАК РАБОТАЕТ ТЕХНОЛОГИЯ FORTERA
Производители цемента нагревают печи примерно до 2500°F (1400°C), чтобы разбить известняк и разделить его на углекислый газ и оксид кальция.
Технология Fortera отсасывает углекислый газ и направляет его в машину, где он превращается в твердое вещество. Его технология работает при температуре около 1800°F (1000°C), что требует меньше энергии и выделяет меньше углерода.
Когда уловленный углекислый газ смешивается с оксидом кальция, он превращается в своего рода известняк, который при намокании становится похожим на цемент. Этот продукт, который Fortera называет ReAct, смешивают с другими ингредиентами для изготовления бетона.
Fortera использует 15% смесь ReAct в бетоне, поскольку это все, что разрешено существующими отраслевыми стандартами, регулирующими прочность и долговечность материала.
Компания пытается получить продукт, который на 100% одобрен ReAct в качестве замены цемента, и заявляет, что ее испытания показали, что он может соответствовать международным требованиям, но процесс регулирования займет более пяти лет.
Некоторые из наиболее быстро растущих потребителей цемента находятся в Юго-Восточной Азии и Африке, поэтому глобальные решения имеют решающее значение.
«Соединенные Штаты должны делать все, что в их силах, и быть лидером, чтобы помочь другим странам», — сказал Майк Айрленд, президент и генеральный директор Ассоциации портлендского цемента, национальной торговой ассоциации производителей цемента в США. «Но мы должны заставить остальной мир, особенно Глобальный Юг, по мере их индустриализации перепрыгнуть через некоторые из технологий, которые у нас были».
Выбросы углерода при производстве цемента представляют собой «существенную угрозу для мира и нашей промышленности», сказал он.
