O formigón derivado do CO2 pode construír un futuro neto negativo

Nun mundo cunha poboación en crecemento e cun sector da construción en rápida expansión para igualar, como evitamos que a construción de vivendas prexudique o noso clima? O formigón é o segundo material máis consumido na Terra, pero o seu ingrediente clave, o cemento, é o responsable do 7% das emisións antropoxénicas mundiais de CO2. A resposta podería vir do aire fino - materiais de construción derivados do CO2 - escribe Eve Pope, analista de tecnoloxía en IDTechEx

O novo informe de IDTechEx "Utilización do dióxido de carbono 2024-2044: tecnoloxías, previsións de mercado e xogadores" explora moitas formas de valorizar o dióxido de carbono capturado para crear produtos útiles. Entre estes, os materiais de construción derivados do CO2 mostraron unha particular promesa debido ás melloras de rendemento e á competitividade dos custos, así como aos beneficios da sustentabilidade. IDTechEx prevé que máis de 170 millóns de toneladas de CO2 capturado serán utilizados en materiais de construción para 2044.

O dióxido de carbono pódese utilizar na produción de formigón de tres formas diferentes: inxección de CO2 durante o curado do formigón prefabricado, inxección de CO2 durante a mestura de formigón premezclado e formación de áridos/aditivos carbonatados.

Etapas da produción de formigón con oportunidades de utilización (CO2U) e captura de carbono (CC). Fonte: IDTechEx

A diferenza doutras vías de utilización do dióxido de carbono, como a conversión a e-combustibles, que requiren grandes cantidades de enerxía e hidróxeno verde (a miúdo prohibitivamente caro), a química básica de mineralización que sustenta a absorción de CO2 durante a fabricación de formigón é favorecida termodinámicamente e menos enerxía. -intensivo porque se forman carbonatos metálicos estables. Estes carbonatos representan efectivamente o secuestro permanente de CO2, polo que os materiais de construción derivados do CO2 duplican como uso simultáneo de dióxido de carbono e almacenamento de dióxido de carbono. O proceso é compatible con moitas fontes diferentes de CO2.

Valorización dos residuos

Ademais do CO2 residual, os fluxos de residuos sólidos tamén se poden reutilizar en formigón novo utilizando a química de mineralización do CO2 para formar carbonatos. Por exemplo, os xogadores do formigón derivado do CO2 inclúen a empresa suíza neustark, que utiliza a reacción do CO2 co formigón demolido para almacenar dióxido de carbono e producir áridos de formigón. Outro produtor de áridos, OCO Technology, con sede no Reino Unido, utiliza CO2 e materiais de refugallo dos procesos térmicos industriais. Mentres tanto, o xigante de materiais de construción Heidelberg Materials ten en curso I+D para reciclar formigón usando CO2 para formar un substituto do cemento. As escorias de aceiro están a ser exploradas por empresas como Carbonaide e CarbiCrete como substituto do cemento durante o curado con CO2. Pódense xerar ingresos adicionais a través das taxas de eliminación de residuos, e algúns actores do formigón derivado do CO2 afirman que xa acadaron a paridade de prezos cos operadores establecidos.

Acelerar la adopción

A produción de formigón adoita ter unha marxe baixa e a vontade de pagar unha prima verde é baixa. Polo tanto, o despregamento xeneralizado de formigón derivado de CO2 dependerá dos axentes tecnolóxicos de utilización de CO2, creando solucións fáciles de adoptar que perturben mínimamente os procesos de fabricación existentes. No curado asistido por CO2, algúns xogadores teñen como obxectivo cámaras de curado adaptables. Noutros lugares tamén se están comercializando solucións plug-and-play e unidades móbiles.

propaganda

En 2023 se publicaron varias normas ASTM sobre o curado asistido por CO2, mellorando a confianza na seguridade e na calidade do formigón prefabricado derivado de CO2. Aínda que moitos materiais de construción derivados do CO2 aínda non acadaron a paridade de prezos co formigón convencional, algúns clientes están dispostos a pagar unha prima debido ao rendemento mellorado (como unha maior resistencia e unha estética mellorada).

Indo máis aló do cero neto

A absorción directa de CO2 no formigón pode ser un proceso neto cero se o dióxido de carbono procede dunha fonte puntual fósil (como unha central eléctrica de carbón) ou un proceso neto negativo se se utiliza CO2 bioxénico ou captado directamente no aire. En 2023, unha colaboración entre a empresa de captura directa de aire (DAC) Heirloom e o xogador de formigón derivado do CO2 CarbonCure almacenou por primeira vez o CO2 capturado do aire ambiente en formigón.

Pero o formigón derivado do CO2 segue sendo neto negativo cando se considera o CO2 liberado durante a produción de cemento? A formación de carbonatos metálicos durante a mineralización do CO2 pode aumentar a resistencia do formigón e reducir a cantidade de cemento necesaria. Alternativamente, algúns aditivos carbonatados poden actuar como materiais cementosos complementarios e substituír o cemento. Polo tanto, segundo a análise dos xogadores de IDTechEx, varios poden producir produtos de formigón con carbono negativo. O almacenamento permanente de CO2 no formigón permite aos xogadores vender créditos de eliminación de dióxido de carbono de alto valor no mercado voluntario de carbono.

Datos da pegada de carbono de 12 xogadores de formigón derivados de CO2. Fonte: IDTechEx

O camiño a seguir

Aínda que a produción de formigón derivado de CO2 é máis cara que o formigón convencional, os ingresos pódense xerar a través das taxas de eliminación de residuos e das vendas de créditos de carbono, e algúns actores xa informan para acadar a paridade de prezos. No futuro, un apoio normativo máis forte (por exemplo, o aumento do prezo do carbono) acelerará aínda máis a súa adopción, xa que IDTechEx prevé que se utilicen máis de 170 millóns de toneladas de CO2 capturado en materiais de construción para 2044. Con solucións de captura de carbono para fornos de cemento que continúan desenvolvendo, O CO2 podería obterse da produción de cemento, creando unha solución circular.

Para obter máis información sobre o novo informe de IDTechEx "Carbon Dioxide Utilization 2024-2044: Technologies, Market Forecasts, and Players", incluíndo páxinas de mostra descargables, visite www.IDTechEx.com/CO2U.

Para obter máis información sobre a carteira de investigación de mercado CCUS (captura, utilización e almacenamento de carbono) de IDTechEx, consulte os mercados de IDTechEx "Captura, utilización e almacenamento de carbono (CCUS) Markets 2023-2043" e "Mercados de eliminación de dióxido de carbono (CDR) 2023 -2040: tecnoloxías, xogadores e previsións”.

Acerca de IDTechEx

IDTechEx guía as súas decisións comerciais estratéxicas a través dos seus produtos de Investigación, Subscrición e Consultoría, axudándolle a beneficiarse das tecnoloxías emerxentes. Para máis información, póñase en contacto [protexido por correo electrónico] ou visite www.IDTechEx.com.

Comparte este artigo: