İnşaat sektörü, küresel sera gazı emisyonlarına büyük ölçüde katkıda bulunmaktadır. Doğa Koruma Derneği (NABU), “Alman sera gazı emisyonlarının yaklaşık yüzde sekizi, sadece binaların inşası ve modernizasyonu için yapı malzemelerinin üretiminde üretiliyor.” Diyerek şöyle devam etti: “Bu zaten tüm Almanların ortalama hava trafiğinin ortak emisyonlarına karşılık geliyor.”
BM Çevre Programına göre, 2019'da sadece 2019'da tüm binalar için tüm yapı malzemelerinin üretimi, taşınması ve kullanımı 2019'da yaklaşık 3,5 milyar tonluk emisyonlara yol açtı. Şimdi atmosferden co₂ çeken ve binalarda saklayan yeni teknikler, inşaat endüstrisinin sıcaklıktaki küresel artışı yavaşlatmak için iklimden gelen emisyonlarla mücadelede önemli bir rol oynayabileceğini gösteriyor.
“Net sıfır sera gazı emisyonları elde etmek için, sadece emisyonlarda bir azalma değil, aynı zamanda karbondioksiti (CO₂) çıkarmak için teknolojilerin kullanılması da gereklidir.” bilim. Şimdiye kadar, karbon yakalama ve depolama (CCS) gibi teknolojilerle, atmosferden sadece küçük miktarlar çıkarıldı ve zeminde saklandı. Bu sadece çok pahalı değil. Eleştirmenler, bu tür teknolojilerin sürdürülebilir olmaktan başka bir şey olduğunu belirtiyor. CO₂ – örneğin, Kuzey Denizi altındaki Dünya kabuğunun katmanlarında – devasa miktarlarda enerji ile yüzleşti, yakın zamanda Berliner Zeitung'da yazdı.
Beton, tuğla, asfalt, organik plastik ve ahşap çok uygundur
Bununla birlikte, Kaliforniya araştırmacılarına göre, teorik olarak daha etkili başka bir yol da var. Yeni çalışma, dünya çapında beton, asfalt ve diğer yapı malzemelerinin üretiminin yılda yaklaşık 17 milyar ton co ₂ tasarrufu potansiyeline sahip olduğunu söylüyor. Bu, 2021 yılında kömür, petrol ve gazın yakılması ile yaratılan antropojenik co ° emisyonlarının yaklaşık yarısıydı. Dünya çapında birçok şirket, ilgili pilot projeler veya üretim ile başlamıştır. Bir Alman inşaat grubu bunun için bir ödül aldı. Ancak, tam uygulamaya kadar aşılması gereken birkaç engel vardır. Buna ek olarak, Co₂ sadece önceki yapı malzemelerinin üretiminde değil, aynı zamanda yeni ikamelerin üretiminde de piyasaya sürülüyor.
Yine de: “Mümkünse, betonda küçük bir depolama çok şey yapabilir,” diyor bina ve çevre mühendisliği profesörü ve yeni çalışmanın ortak yazarı Sabbie Miller. Beton, tuğla, asfalt, organik plastik ve ahşap, dayanıklılıkları ve üretim miktarları nedeniyle co₂'yi atmosferden çekmek için uygundur. Çalışmaya göre, sadece beton ve asfalttaki bazı mineraller veya düzenlenmiş endüstriyel atıklar gibi katkı maddeleri her yıl yaklaşık 11,5 milyar ton co₂ oluşturabilir.
Prosedürde, örneğin, kalsiyum ve magnezyum açısından zengin mineraller veya endüstriyel atıklar, CO₂ emilimi ile karbonatlara dönüştürülür. Bunlar daha sonra beton veya asfalta katkıda bulunan katkı maddeleri eklenir. Potansiyel başlangıç malzemeleri, alüminyum ekstraksiyonundan kırmızı çamur, pik demir üretiminden gelen patlama fırın cürufu, çelik cüruf, madencilik kalıntıları, çimento fırın tozu ve kömür yakılmasından kaynaklanan külü içerir. Eski beton bileşenleri de kullanılabilir.
Biochar ile yapılmış beton bir blok. Yeni bir çalışmaya göre, yapı malzemelerinde karbondioksitin depolanması iklimin yüksek emisyonlarını azaltmaya yardımcı olabilir.Sabbie Miller, UC Davis
Fraunhofer Bina Fizik IBP Enstitüsü'nden Volker Thome, çalışma makul. Bununla birlikte, teknolojinin tehlikelerini de ifade eder. Diyerek şöyle devam etti: “Örneğin betonarme içinde asit seviyesinin çok fazla artmaması ve korozyona eğilimli olması gerekir.” lekeler ve uçuş çantaları, ancak Çin'de yeterli. Bu ülkede, eski beton yol alt yapıları için zaten karbonatize edilmiştir. Thome, “Ayrıca eski beton için daha hızlı karbonatizasyon süreçlerinin geliştirilmesinde en büyük araştırma ihtiyacı olduğunu görüyoruz.”
Yeni yapı malzemelerinin istikrarı ve dayanıklılığı üzerine araştırma
Heidelberg Malzemeleri Şirketi – bir zamanlar Heidelberg Cement – Altbeton 2022'nin kullanımı için bir prosedür için İklim ve Çevre için Alman İnovasyon Ödülü'nü (IKU) aldı. Şirket eski betonu parçalar ve onu kum, çakıl ve çimento taş bileşenlerine ayırır. İkincisi, co₂ emebilir ve kurtarabilir ve çimento üretimi için bir hammadde görevi görebilir. Bu aynı zamanda yeni çimento için daha az kireç gerektirir, bu da Co₂ kurtarır. Grup, beton bileşenleri kurtarmak için 2024'te Polonya'da faaliyete geçti.
California'dan araştırma ekibi, 2016'daki değerlere dayalı yapı malzemelerinin yıllık depolama potansiyelini hesapladı – bu, söylendiği gibi tüm materyaller için mevcut verilerle son yıldır. Aynı zamanda tarım ve diğer ortak tasarruflu hammaddelerden atık ürünlerden organik lifler içerebilen tuğlalarla ilgiliydi. Sadece ahşap ve bitki bazlı plastikler için, inşaat için kullanılan az miktarda nedeniyle, hesaplanan potansiyel CO₂ kaydının nispeten küçük bir kısmı küresel olarak sonuçlanmıştır. Betonun bir bileşeni olan çimento ile yüzde 15'i organik sorunla değiştirilebilir. Ekip, “Ancak, mevcut biyokömürün üretimi ve kullanımı çok sınırlı” diyor. “2021'de yaklaşık 0.4 milyon ton biyokar üretilirken, modellediğimiz karbon depolama 600 milyon ton gerektirecekti.”
Yeni malzemelerin küresel olarak geniş kullanımından önce, özellikle ondan yapılan bileşenlerin istikrarı ve dayanıklılığı üzerinde çok şey araştırılmalıdır. Çalışmada kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat öncelikle beton için katkı maddesi olarak kabul edildi. Çalışma yazarlarına göre, diğer çalışmaların sonuçlarına göre, üretilen betonun başlangıçta geleneksel olan kadar kararlı olduğu varsayılabilir. Bununla birlikte, onunla yapılan bileşenlerin ömrü üzerinde daha uzun vadeli testler gereklidir.
Yeni malzemeleri çıkarırken emisyonlar da ortaya çıkar
Ekip, “Sektördeki son ilerlemeye rağmen, tarafımızdan belirlenen teorik karbon depolama miktarlarını elde etmek için hala bir dizi engel var.” Geleneksel yapı malzemeleri genellikle daha ucuzdur. Başka bir engel, çalışmaya göre maddi başarısızlıkla bağlantılı olarak olası sorumluluk riskleridir. Ekip, yeni yapı malzemelerinin başlangıçta yeni yapı malzemelerini yalıtım, zemin kaplamaları ve duvarlar olarak statik stresi olmayan kaldırma için test ettiğini, ancak yapılı ortamdan önemli bir pay verdiğini ileri sürüyor.
Çalışma sadece CO₂ depolama potansiyeline ve yeni materyallerin çıkarılması ve işlenmesi sırasında ortaya çıkabilecek başka bir ortak emisyona bakıyor, çalışma direktörü Elisabeth van Roijen'i kabul ediyor. Dolayısıyla CO₂ depolama potansiyeli hesaplanandan biraz daha düşüktür. Bununla birlikte, bu teknolojilerin küresel olarak uygulanması durumunda, atmosferden daha fazla co₂, atmosferden Paris Anlaşması'ndaki hedeflere uymak için gerekenden daha fazla atmosferden alınabildiğine dikkat edilmelidir. sanayi öncesi sıcaklıkları sınırlamak için santigrat dereceler ve tercihen 1,5 dereceye kadar. Yani büyük bir tampon var.
Teknolojinin küresel kullanımı için merkezi bir zorluk, bir bilim yorumunda New York'taki Columbia Üniversitesi'nden Christopher Bataille, magnezyum, demir veya kalsiyum içeren mevcut mineral miktarıdır. Başka bir engel, ekstraksiyonunuzdaki yüksek enerji gereksinimidir. Bataille, ulusal ve bölgesel düzeyde piyasada yapı malzemelerinin başarılı bir şekilde piyasaya sürülmesi için yeni finansal teşvik ve düzenlemelerin gerekli olduğunu vurgulamaktadır. “Bununla birlikte, uygun teşvik ve izleme ile ortak depolama yapı malzemelerinin kullanılması, milyar tonluk ölçekte co₂ kaldırma için makul maliyetlerle pratik bir yöntem sunabilir.”
BM Çevre Programına göre, 2019'da sadece 2019'da tüm binalar için tüm yapı malzemelerinin üretimi, taşınması ve kullanımı 2019'da yaklaşık 3,5 milyar tonluk emisyonlara yol açtı. Şimdi atmosferden co₂ çeken ve binalarda saklayan yeni teknikler, inşaat endüstrisinin sıcaklıktaki küresel artışı yavaşlatmak için iklimden gelen emisyonlarla mücadelede önemli bir rol oynayabileceğini gösteriyor.
“Net sıfır sera gazı emisyonları elde etmek için, sadece emisyonlarda bir azalma değil, aynı zamanda karbondioksiti (CO₂) çıkarmak için teknolojilerin kullanılması da gereklidir.” bilim. Şimdiye kadar, karbon yakalama ve depolama (CCS) gibi teknolojilerle, atmosferden sadece küçük miktarlar çıkarıldı ve zeminde saklandı. Bu sadece çok pahalı değil. Eleştirmenler, bu tür teknolojilerin sürdürülebilir olmaktan başka bir şey olduğunu belirtiyor. CO₂ – örneğin, Kuzey Denizi altındaki Dünya kabuğunun katmanlarında – devasa miktarlarda enerji ile yüzleşti, yakın zamanda Berliner Zeitung'da yazdı.
Beton, tuğla, asfalt, organik plastik ve ahşap çok uygundur
Bununla birlikte, Kaliforniya araştırmacılarına göre, teorik olarak daha etkili başka bir yol da var. Yeni çalışma, dünya çapında beton, asfalt ve diğer yapı malzemelerinin üretiminin yılda yaklaşık 17 milyar ton co ₂ tasarrufu potansiyeline sahip olduğunu söylüyor. Bu, 2021 yılında kömür, petrol ve gazın yakılması ile yaratılan antropojenik co ° emisyonlarının yaklaşık yarısıydı. Dünya çapında birçok şirket, ilgili pilot projeler veya üretim ile başlamıştır. Bir Alman inşaat grubu bunun için bir ödül aldı. Ancak, tam uygulamaya kadar aşılması gereken birkaç engel vardır. Buna ek olarak, Co₂ sadece önceki yapı malzemelerinin üretiminde değil, aynı zamanda yeni ikamelerin üretiminde de piyasaya sürülüyor.
Yine de: “Mümkünse, betonda küçük bir depolama çok şey yapabilir,” diyor bina ve çevre mühendisliği profesörü ve yeni çalışmanın ortak yazarı Sabbie Miller. Beton, tuğla, asfalt, organik plastik ve ahşap, dayanıklılıkları ve üretim miktarları nedeniyle co₂'yi atmosferden çekmek için uygundur. Çalışmaya göre, sadece beton ve asfalttaki bazı mineraller veya düzenlenmiş endüstriyel atıklar gibi katkı maddeleri her yıl yaklaşık 11,5 milyar ton co₂ oluşturabilir.
Prosedürde, örneğin, kalsiyum ve magnezyum açısından zengin mineraller veya endüstriyel atıklar, CO₂ emilimi ile karbonatlara dönüştürülür. Bunlar daha sonra beton veya asfalta katkıda bulunan katkı maddeleri eklenir. Potansiyel başlangıç malzemeleri, alüminyum ekstraksiyonundan kırmızı çamur, pik demir üretiminden gelen patlama fırın cürufu, çelik cüruf, madencilik kalıntıları, çimento fırın tozu ve kömür yakılmasından kaynaklanan külü içerir. Eski beton bileşenleri de kullanılabilir.
Biochar ile yapılmış beton bir blok. Yeni bir çalışmaya göre, yapı malzemelerinde karbondioksitin depolanması iklimin yüksek emisyonlarını azaltmaya yardımcı olabilir.Sabbie Miller, UC Davis
Fraunhofer Bina Fizik IBP Enstitüsü'nden Volker Thome, çalışma makul. Bununla birlikte, teknolojinin tehlikelerini de ifade eder. Diyerek şöyle devam etti: “Örneğin betonarme içinde asit seviyesinin çok fazla artmaması ve korozyona eğilimli olması gerekir.” lekeler ve uçuş çantaları, ancak Çin'de yeterli. Bu ülkede, eski beton yol alt yapıları için zaten karbonatize edilmiştir. Thome, “Ayrıca eski beton için daha hızlı karbonatizasyon süreçlerinin geliştirilmesinde en büyük araştırma ihtiyacı olduğunu görüyoruz.”
Yeni yapı malzemelerinin istikrarı ve dayanıklılığı üzerine araştırma
Heidelberg Malzemeleri Şirketi – bir zamanlar Heidelberg Cement – Altbeton 2022'nin kullanımı için bir prosedür için İklim ve Çevre için Alman İnovasyon Ödülü'nü (IKU) aldı. Şirket eski betonu parçalar ve onu kum, çakıl ve çimento taş bileşenlerine ayırır. İkincisi, co₂ emebilir ve kurtarabilir ve çimento üretimi için bir hammadde görevi görebilir. Bu aynı zamanda yeni çimento için daha az kireç gerektirir, bu da Co₂ kurtarır. Grup, beton bileşenleri kurtarmak için 2024'te Polonya'da faaliyete geçti.
California'dan araştırma ekibi, 2016'daki değerlere dayalı yapı malzemelerinin yıllık depolama potansiyelini hesapladı – bu, söylendiği gibi tüm materyaller için mevcut verilerle son yıldır. Aynı zamanda tarım ve diğer ortak tasarruflu hammaddelerden atık ürünlerden organik lifler içerebilen tuğlalarla ilgiliydi. Sadece ahşap ve bitki bazlı plastikler için, inşaat için kullanılan az miktarda nedeniyle, hesaplanan potansiyel CO₂ kaydının nispeten küçük bir kısmı küresel olarak sonuçlanmıştır. Betonun bir bileşeni olan çimento ile yüzde 15'i organik sorunla değiştirilebilir. Ekip, “Ancak, mevcut biyokömürün üretimi ve kullanımı çok sınırlı” diyor. “2021'de yaklaşık 0.4 milyon ton biyokar üretilirken, modellediğimiz karbon depolama 600 milyon ton gerektirecekti.”
Yeni malzemelerin küresel olarak geniş kullanımından önce, özellikle ondan yapılan bileşenlerin istikrarı ve dayanıklılığı üzerinde çok şey araştırılmalıdır. Çalışmada kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat öncelikle beton için katkı maddesi olarak kabul edildi. Çalışma yazarlarına göre, diğer çalışmaların sonuçlarına göre, üretilen betonun başlangıçta geleneksel olan kadar kararlı olduğu varsayılabilir. Bununla birlikte, onunla yapılan bileşenlerin ömrü üzerinde daha uzun vadeli testler gereklidir.
Yeni malzemeleri çıkarırken emisyonlar da ortaya çıkar
Ekip, “Sektördeki son ilerlemeye rağmen, tarafımızdan belirlenen teorik karbon depolama miktarlarını elde etmek için hala bir dizi engel var.” Geleneksel yapı malzemeleri genellikle daha ucuzdur. Başka bir engel, çalışmaya göre maddi başarısızlıkla bağlantılı olarak olası sorumluluk riskleridir. Ekip, yeni yapı malzemelerinin başlangıçta yeni yapı malzemelerini yalıtım, zemin kaplamaları ve duvarlar olarak statik stresi olmayan kaldırma için test ettiğini, ancak yapılı ortamdan önemli bir pay verdiğini ileri sürüyor.
Çalışma sadece CO₂ depolama potansiyeline ve yeni materyallerin çıkarılması ve işlenmesi sırasında ortaya çıkabilecek başka bir ortak emisyona bakıyor, çalışma direktörü Elisabeth van Roijen'i kabul ediyor. Dolayısıyla CO₂ depolama potansiyeli hesaplanandan biraz daha düşüktür. Bununla birlikte, bu teknolojilerin küresel olarak uygulanması durumunda, atmosferden daha fazla co₂, atmosferden Paris Anlaşması'ndaki hedeflere uymak için gerekenden daha fazla atmosferden alınabildiğine dikkat edilmelidir. sanayi öncesi sıcaklıkları sınırlamak için santigrat dereceler ve tercihen 1,5 dereceye kadar. Yani büyük bir tampon var.
Teknolojinin küresel kullanımı için merkezi bir zorluk, bir bilim yorumunda New York'taki Columbia Üniversitesi'nden Christopher Bataille, magnezyum, demir veya kalsiyum içeren mevcut mineral miktarıdır. Başka bir engel, ekstraksiyonunuzdaki yüksek enerji gereksinimidir. Bataille, ulusal ve bölgesel düzeyde piyasada yapı malzemelerinin başarılı bir şekilde piyasaya sürülmesi için yeni finansal teşvik ve düzenlemelerin gerekli olduğunu vurgulamaktadır. “Bununla birlikte, uygun teşvik ve izleme ile ortak depolama yapı malzemelerinin kullanılması, milyar tonluk ölçekte co₂ kaldırma için makul maliyetlerle pratik bir yöntem sunabilir.”