Kỹ thuật tách nước biển có thể chuyển đổi sản xuất xi măng từ siêu phát thải carbon thành nơi cô lập carbon
Một quy trình sản xuất xi măng mới có thể chuyển đổi hoạt động sản xuất từ nguồn carbon thành bồn chứa carbon, tạo ra phiên bản vật liệu xây dựng không phát thải carbon, các nhà nghiên cứu báo cáo ngày 18 tháng 3 trên tạp chí Advanced Sustainable Systems.
Quy trình này cũng có thể thích ứng để sản xuất nhiều loại sản phẩm lưu trữ carbon như sơn, thạch cao và bê tông.
Sản xuất xi măng là tác nhân chính gây lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu, chiếm khoảng 8 phần trăm tổng lượng khí thải CO2, khiến nó trở thành nguồn phát thải lớn thứ tư trên thế giới. Phần lớn lượng carbon đó đến từ hoạt động khai thác nguyên liệu thô cho bê tông ở núi, lòng sông và đáy đại dương.
Vì vậy, các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwestern ở Evanston, Ill., đã hợp tác với chi nhánh phát triển đổi mới của nhà sản xuất xi măng Cemex, có trụ sở tại Brügg, Thụy Sĩ, phát triển một loại xi măng “xanh hơn”.
Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp điện phân nước biển, một kỹ thuật dùng điện để phân tách các phân tử nước biển. Quá trình này tạo ra khí hydro, khí clo và oxy, đồng thời cũng tạo ra một số khoáng chất, bao gồm canxi cacbonat, nguyên liệu thô chính để sản xuất xi măng.
Các nhà nghiên cứu sử dụng điện phân nước biển để sản xuất khí hydro phát hiện ra rằng các khoáng chất kết tủa này gây phiền toái vì chúng có thể làm lộn xộn thiết bị điện phân, theo kỹ sư môi trường Alessandro Rotta Loria của Northwestern. Nhưng sản xuất khoáng chất đó có thể là một tính năng, không phải là một lỗi, khi nói đến sản xuất xi măng bền vững.
Tốc độ sản xuất khoáng sản dựa trên điện phân quá chậm để đáp ứng nhu cầu công nghiệp. Vì vậy, Rotta Loria và các đồng nghiệp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về cách các khoáng chất này hình thành trong quá trình điện phân và liệu có thể đẩy nhanh quá trình này và tăng sản lượng hay không.
Trong thí nghiệm của mình, nhóm nghiên cứu đưa các điện cực vào nước biển. Sau đó, điều chỉnh điện áp được áp dụng và phun khí carbon dioxide vào nước với tốc độ và thể tích khác nhau để tinh chỉnh độ pH của nước. Việc thay đổi các yếu tố này hóa ra lại làm thay đổi thể tích, thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể của các khoáng chất kết tủa, khiến chúng trở nên xốp hơn hoặc đặc hơn.
Nhóm nghiên cứu cho biết những thí nghiệm này cho thấy có thể điều chỉnh quá trình điện phân nước biển để tạo ra nhiều loại khoáng chất và cốt liệu mà ngành xây dựng có thể sử dụng. Và nếu nguồn năng lượng cho điện là năng lượng tái tạo, những vật liệu này không chỉ trung hòa carbon mà còn âm carbon — giữ lại một số carbon dioxide trong khí quyển trong hàng nghìn năm.
Theo sciencenews.org
