碳负建筑材料CarbonWeave深度:每浇筑一立方米混凝土就从大气中吸收50公斤二氧化碳
加拿大初创公司CarbonCure Technologies升级版CarbonWeave技术实现了建筑材料的净碳负排放,每立方米混凝土在固化过程中可永久封存50公斤大气二氧化碳。
把建筑变成碳汇
2029年9月1日,加拿大碳捕获技术公司CarbonCure Technologies正式发布了其第三代碳负建筑材料技术CarbonWeave。与前代技术相比,CarbonWeave将混凝土的碳封存能力从每立方米15公斤提升到50公斤,首次实现了建筑材料的净碳负排放。
混凝土生产占全球碳排放的约8%。传统混凝土的碳排放主要来自两个环节:水泥熟料的煅烧过程(每吨水泥产生约0.6吨CO2)和原材料的运输。CarbonWeave通过在混凝土搅拌过程中注入从大气中直接捕获的二氧化碳来实现碳负排放。注入的CO2与混凝土中的钙离子发生矿化反应,形成稳定的碳酸钙晶体,永久封存在混凝土内部。
CarbonWeave的关键创新是一种新型的直接空气捕获(DAC)集成模块。这个集装箱大小的模块部署在混凝土搅拌站旁边,以每小时200公斤的速率从大气中捕获CO2。捕获的CO2经过纯化后直接注入混凝土搅拌过程,无需中间存储或运输。
CarbonCure CEO Robert Niven表示:「CarbonWeave让每一条混凝土生产线都变成了碳汇。全球每年生产约300亿立方米混凝土,如果全部采用CarbonWeave技术,理论上可以每年从大气中吸收15亿吨二氧化碳——相当于全球航空业年排放量的约40%。」
商业化进展
CarbonWeave的首批商业合作伙伴包括加拿大最大的水泥生产商LafargeHolcim和美国混凝土巨头CEMEX。LafargeHolcim在9月5日宣布将在其位于不列颠哥伦比亚省的混凝土工厂部署CarbonWeave系统,预计每年可封存2万吨二氧化碳。
CEMEX则宣布将在其墨西哥和美国的5家工厂进行试点,目标是在2030年前将CarbonWeave技术推广到全球50家工厂。
但CarbonWeave的经济性仍面临挑战。目前,使用CarbonWeave技术的混凝土成本比传统混凝土高出约18%。Niven表示,随着直接空气捕获技术的成本下降(目前约每吨CO2 400美元,目标是2030年降至100美元),CarbonWeave的溢价将逐步缩小。
质量与安全性
关于碳封存是否会降低混凝土的结构强度,CarbonCure公布了独立实验室的测试结果。测试表明,CarbonWeave混凝土的28天抗压强度比同配比的传统混凝土高出约5%,这是因为碳酸钙晶体填充了混凝土内部的微孔隙,提高了密实度。
但结构工程界对此持谨慎态度。多伦多大学土木工程教授Shamim Sheikh指出:「实验室规模的测试结果不能直接推广到大规模建筑结构。我们需要至少5年的现场数据来确认CarbonWeave混凝土在长期荷载和环境作用下的性能表现。」
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