普渡大学工程师开发新型混凝土配方碳捕集效率提高一倍

普渡大学工程师开发新型混凝土配方提高了碳捕集效率

混凝土是世界上最常用的材料之一,不幸的是它的生产是大气中二氧化碳的主要来源。现在,普渡大学的工程师们开发出了一种新型混凝土配方,它能以比平时快一倍的速度吸收二氧化碳,并有望将其转化为有用的碳汇。

混凝土生产占世界二氧化碳排放量的8%以上,随着需求量的逐年增加,研究人员一直在研究如何使混凝土更加环保。比如改变混凝土配方,以减少或取代产生释放二氧化碳的化学反应的结合剂。一些替代方案甚至涉及从其他来源捕捉二氧化碳,并将其用于混合料中。

但另一种研究途径则让材料发挥了更积极的作用。一旦铺设完毕,混凝土在其生命周期内会自然地从大气中吸收二氧化碳。这还不足以完全抵消其生产过程中释放的排放量,但它至少有助于减少足迹。一些研究已经找到了促进这种吸收的方法,使混凝土更加绿色–现在,普渡大学的团队发现了一种新方法。

“我们不能等待几十年,让混凝土吸收其制造过程中产生的二氧化碳,”该研究的主要作者Mirian Velay-Lizancos说。”我的团队正在使混凝土本身更快更大体积地吸收二氧化碳。我们不是要改变我们使用混凝土的方式,而是让混凝土为我们工作。”

秘密成分是二氧化钛。通过将小部分这种材料混入水泥浆中,研究小组发现它能减小氢氧化钙分子的大小,从而使混凝土更有效地吸收二氧化碳。

研究小组通过将样品放置在一个充满高浓度二氧化碳的室内24小时来测试混凝土的吸收情况,然后分析其质量随时间的变化,并对孔隙结构进行3D X射线扫描。他们发现,二氧化钛几乎可以使混凝土吸收二氧化碳的速度提高一倍。

也就是说,这不仅仅是掺入更多的二氧化钛并进一步提升效果的问题。研究小组发现,它的作用一直到一定的百分比,才会再次下降。这个百分比取决于水与水泥的比例和水泥的使用年限。获取更多前沿科技 信息 请持续关注:https://byteclicks.com

研究人员计划进一步研究新型混凝土配方,希望能使其更加持久耐用。

这项研究发表在建筑与建筑材料”杂志上。

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