生物Limestone-Based波特兰水泥可以帮助建立一个零碳的未来

全球水泥产量占年度温室气体排放的7%在很大程度上通过燃烧石灰石开采出来。现在,一个铜Boulder-led研究小组已经想出一个方法,使水泥生产碳中性-;甚至碳负极——;通过将二氧化碳从空气中微藻的帮助。

铜博尔德的工程师和他们的同事在藻类资源收集北卡罗来纳州威尔明顿大学(UNCW)和国家可再生能源实验室(NREL)奖励他们的创新与320万美元的赠款从美国能源部(DOE)高级研究计划局——能源(arpa - e)。选择的研究团队最近赫斯提计划(利用排放到结构输入从大气中)开发和扩大生物limestone-based硅酸盐水泥的生产,帮助建设一个零碳的未来。

“这是一个非常激动人心的时刻为我们的团队,”会Srubar说,领导项目首席研究员,副教授在民事、环境和建筑工程和铜博尔德的材料科学与工程项目。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球”的行业,现在是时候解决这个非常邪恶的问题。我们相信,我们有一个最好的解决方案,如果不是最好的解决方案,为水泥和混凝土行业解决碳排放的问题。”

混凝土是地球上最普遍的材料之一,世界各地的建筑。欧洲杯足球竞彩它开始作为水和波特兰水泥的混合物,形成一个粘贴材料,如砂,砾石或碎石。欧洲杯足球竞彩粘贴结合聚合在一起,混合物变硬成混凝土。

波特兰水泥,最常见的水泥、石灰提取从大型采石场和高温燃烧,释放出大量的二氧化碳。研究小组发现,用生物生长石灰石代替石灰石开采出来,一个自然的过程,一些种类的钙质微藻类通过光合作用完成(就像珊瑚礁增长),创建一个净碳中和的方法使硅酸盐水泥。简而言之,二氧化碳释放到大气中等于什么微藻已经被俘。

地面石灰石也经常在硅酸盐水泥作为填充材料,通常取代15%的混合物。通过使用生物灰岩代替石灰石开采出来作为填料,波特兰水泥不仅可能成为网络中立,而且碳负极通过大气中的二氧化碳并将其存储在混凝土永久。

如果所有水泥基建筑在世界各地被生物灰岩取代水泥、每年高达2吨的二氧化碳将不再是注入大气和超过2.5亿吨的二氧化碳将会退出了大气和存储在这些材料。欧洲杯足球竞彩

这个理论上可以在一夜之间发生,作为生物灰岩可以“即插即用”与现代水泥生产过程,Srubar说。

我们看到一个使用混凝土作为我们知道的世界这是一个机制来治愈地球,”Srubar说。“我们有工具和技术来做今天。”

石灰石实时

Srubar、生活的材料实验室铜博尔德2020年获得国家科欧洲杯足球竞彩学基金会事业奖来探索如何种植石灰石颗粒利用微藻生产混凝土与积极的环境效益。欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球浮潜时来到他在他2017年在泰国度蜜月。

他亲眼见证了在珊瑚礁自然增长自己的耐用,持久的结构从碳酸钙,石灰岩的主要组成部分。如果自然增长石灰石,为什么我们不能,他想。

“有很多清晰我在那一刻。此后我所做的一切真的已经建立,”Srubar说。

他和他的团队开始培养颗石藻,浑浊的白色微藻吸收和储存二氧化碳以矿物形式通过光合作用。石灰岩的唯一区别,这些生物创建实时的几百万年。

只有阳光、海水和溶解二氧化碳,这些微生物产生的最大数量的新地球上碳酸钙和速度比珊瑚礁。Coccolithophore花朵的海洋是如此之大,他们可以从太空中看到。

“表面上看,他们创造这些非常复杂的,美丽的碳酸钙外壳。它基本上是一个盔甲的石灰周围细胞,”Srubar说。

商业化颗石藻

这些微藻是顽强的小生物,生活在温暖和寒冷,盐和新鲜的水在世界各地,使他们伟大的候选人——几乎任何地方进行种植,在城市,在陆地上,或在海上。根据团队的估计,仅1到200万英亩的开放池塘需要生产水泥,美国需要——;0.5%的土地面积在美国,只有1%的土地用来种植玉米。

和石灰岩并不是唯一产品微藻可以创建:微藻脂类,蛋白质,糖类和碳水化合物可用于生产生物燃料,食品和化妆品,意味着这些微藻也可以其他的来源,更昂贵的副产品——;有助于抵消石灰石生产的成本。

创建这些副产品从藻类生物量和扩大石灰石生产尽快,藻类资源集合在UNCW协助株微藻的优化选择和增长。NREL提供先进的分子和分析工具进行生化藻生物量转换成生物燃料和生物产品。

感兴趣的有公司购买这些材料,石灰已经可以在有限的数量。欧洲杯足球竞彩

-材料,In欧洲杯足球竞彩c .铜公司成立于2021年,团队的伙伴,商业化是推动团队的商业空间的研究与金融投资者和合作伙伴的支持,根据Srubar,联合创始人兼首席执行官。-材料之前赢欧洲杯足球竞彩得了大学的实验室风险球场挑战竞争,为企业获得了125000美元的种子资金。

当前全球建筑速度是惊人的,有望建立一个新的纽约每个月在接下来的40年。Srubar,这个全球增长不仅仅是一个建筑转化为碳汇的机会,但清理建筑行业。他希望用国产版本代替石灰石开采出来还可以改善空气质量,减少环境污染,提高公平获得世界各地的建筑材料。欧洲杯足球竞彩

“我们做更具体的比地球上任何其他材料,这意味着它触及到每个人的生活,”Srubar说。“这对我们是非常重要的要记住,这种材料必须能够负担得起且易于生产、和利益必须在全球范围内共享。”

来源:https://www.colorado.edu/

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