混凝土是人類(lèi)有史以來(lái)使用量最大的建筑材料之一，其每年的消耗量已達(dá)到170億噸。而水泥則是混凝土中最重要的原料之一，在生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放量就已經(jīng)占全球碳排放的7%， 是工業(yè)排放中非常主要的一個(gè)排放源。
今天，越來(lái)越多的公司證明了， 混凝土也是一種可以隨時(shí)利用二氧化碳作為原材料的建筑材料，是負(fù)碳技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。當(dāng)前，全球有多家公司和研究團(tuán)隊(duì)致力于混凝土負(fù)碳技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)化推廣，下文對(duì)CarbonBuilt、清捕零碳、CarbonCure三家重點(diǎn)公司作簡(jiǎn)單介紹。
CarbonBuilt
美國(guó)CarbonBuilt公司于2019年末由加州大學(xué)洛杉磯分校土木工程教授高拉夫·桑特（Gaurav Sant）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組分拆出來(lái)，它開(kāi)發(fā)了一種將發(fā)電廠(chǎng)或其他工業(yè)設(shè)施排放的二氧化碳注入混凝土的工藝。2021年10月，獲得1000萬(wàn)美元融資。
CarbonBuilt的核心技術(shù)是從發(fā)電廠(chǎng)或水泥廠(chǎng)的煙道氣流中捕捉工業(yè)二氧化碳排放物，將其嵌入混凝土混合物中，兩者之間產(chǎn)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，最終形成一種新型混凝土。它與傳統(tǒng)混凝土一樣堅(jiān)固耐用，卻可以減少50%的碳足跡，為全球應(yīng)對(duì)氣候變化以及建筑行業(yè)去碳化提供了解決方案。
清捕零碳
混凝土材料中的堿性組分在自然條件下可以與大氣中0.04%濃度的CO?進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，但過(guò)程非常緩慢，在其生命周期內(nèi)碳酸化深部一般不超過(guò)10毫米。
CO?礦化養(yǎng)護(hù)混凝土技術(shù)正是通過(guò)高分壓力CO?（一般為氣體）與預(yù)養(yǎng)護(hù)或早期水化成型后的混凝土中膠凝成分和其他堿性鈣、鎂組分之間的礦化反應(yīng)，在混凝土內(nèi)部孔隙和界面結(jié)構(gòu)處形成碳酸鹽產(chǎn)物，并通過(guò)填充效應(yīng)、界面過(guò)渡區(qū)消除效應(yīng)和產(chǎn)物層效應(yīng)等實(shí)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度和耐久性改善。
清捕零碳(北京)科技有限公司設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)的CCUS-CO?礦化養(yǎng)護(hù)一體化體系標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備， 利用捕獲工業(yè)排放的CO?并應(yīng)用于生產(chǎn)混凝土的養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，整個(gè)體系實(shí)現(xiàn)了CO?閉環(huán)利用，目前的CO?轉(zhuǎn)化率在98%左右，幾乎沒(méi)有二次排放，并可將CO?高效封存。該公司于2022年1月完成數(shù)百萬(wàn)人民幣天使輪融資。
CarbonCure
加拿大CarbonCure公司成立于2012年，通過(guò)儲(chǔ)存二氧化碳和回收混凝土產(chǎn)品中的廢物來(lái)實(shí)施碳捕獲解決方案。這家初創(chuàng)公司的目標(biāo)是到2030年，每年將建筑環(huán)境中的碳排放量減少5億噸。
該公司獲得了比爾·蓋茨的“突破能源風(fēng)險(xiǎn)投資基金”（BEV）等投資者的支持，致力于解決混凝土的碳足跡的問(wèn)題。憑借其突破性的CO?轉(zhuǎn)化技術(shù)，這家公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)減少混凝土制造過(guò)程中的碳排放。
CarbonCure的商業(yè)模式是將其技術(shù)授權(quán)給混凝土制造商。CarbonCure對(duì)北美各地現(xiàn)有的混凝土廠(chǎng)進(jìn)行改造，將他們轉(zhuǎn)變?yōu)樘技夹g(shù)公司（CO?由公司所在地區(qū)的廢物排放源提供）。 其專(zhuān)利技術(shù)可在制造過(guò)程中將廢棄的CO?注入混凝土混合料中，以減少CO?排放并提高強(qiáng)度。注入的CO?與潮濕的混凝土發(fā)生反應(yīng)，迅速成為一種永久性礦物，與石灰?guī)r的礦物成分相同。這種混凝土成本效益和性能都更高，環(huán)境影響也更小。
值得一提的是，2021年4月，CarbonCure Technologies和CarbonBuilt在總獎(jiǎng)金高達(dá)2,000萬(wàn)美元的NRG COSIA Carbon XPRIZE競(jìng)賽中勝出， 兩家公司均獲得了750萬(wàn)美元獎(jiǎng)金。NRG COSIA Carbon XPRIZE競(jìng)賽是一項(xiàng)全球性賽事，旨在激勵(lì)世界各地的創(chuàng)新者開(kāi)發(fā)突破性技術(shù)，將排放最多的二氧化碳轉(zhuǎn)化為具有最高凈值的產(chǎn)品，以應(yīng)對(duì)不斷攀升的二氧化碳排放。
XPRIZE氣候和能源副總裁Marcius Extavour說(shuō)：“混凝土是世界上最豐富的材料之一，也是應(yīng)對(duì)氣候變化的一個(gè)重要前沿陣地。波特蘭水泥是粘合混凝土并賦予其強(qiáng)度的關(guān)鍵成分，它的生產(chǎn)占全球二氧化碳排放量的約7%。混凝土也是一種可以隨時(shí)使用二氧化碳作為輸入的材料，獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)非常清楚地證明了這一點(diǎn)。 現(xiàn)在，部署他們的技術(shù)來(lái)避免和減少重工業(yè)的排放，將成為全球在應(yīng)對(duì)氣候變化中去碳化的一個(gè)游戲規(guī)則。”
