Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

CO2 z elektrowni węglowej będzie zamieniany w betonowe bloczki

Recommended Posts

Już wkrótce elektrownia węglowa Dry Fork znajdująca się w pobliżu miasteczka Gillette w stanie Wyoming będzie wykorzystywała dwutlenek węgla do produkcji materiałów budowlanych. W marcu w elektrowni rozpoczyna się program pilotażowy, w ramach którego CO2 będzie zmieniane w betonowe bloczki.

Eksperyment prowadzony będzie przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA). Przez try miesiące każdego dnia będą oni odzyskiwali 0,5 tony dwutlenku węgla i wytwarzali 10 ton betonu. To pierwszy system tego typu. Chcemy pokazać, że można go skalować, mówi profesor Gaurav Sant, który przewodzi zespołowi badawczemu.

Carbon Upcycling UCLA to jeden z 10 zespołów biorących udział a ostatnim etapie zawodów NRG COSIA Carbon XPrize. To ogólnoświatowe zawody, których uczestnicy mają za zadanie opracować przełomową technologię pozwalającą na zamianę emitowanego do atmosfery węgla na użyteczny materiał.

W Wyoming są jeszcze cztery inne zespoły, w tym kanadyjski i szkocki. Pozostałych pięć drużyn pracuje w elektrowni gazowej w Kanadzie. Wszyscy rywalizują o główną nagrodę w wysokości 7,5 miliona dolarów. Zawody zostaną rozstrzygnięte we wrześniu.
Prace UCLA nad nową technologią rozpoczęto przed około 6laty, gdy naukowcy przyjrzeli się składowi chemicznemu... Wału Hadriana. Ten wybudowany w II wieku naszej ery wał miał bronić Brytanii przed najazdami Piktów.

Rzymianie budowali mur mieszając tlenek wapnia z wodą, a następnie pozwalając mieszaninie na absorbowanie CO2 z atmosfery. W ten sposób powstawał wapień. Proces taki trwa jednak wiele lat. Zbyt długo, jak na współczesne standardy. Chcieliśmy wiedzieć, czy reakcje te uda się przyspieszyć, mówi Guarav Sant.

Rozwiązaniem problemu okazał się portlandyt, czyli wodorotlenek wapnia. Łączy się go z kruszywem budowlanym i innymi materiałami, uzyskując wstępny materiał budowlany. Następnie całość trafia do reaktora, gdzie wchodzi w kontakt z gazami z komina elektrowni. W ten sposób szybko powstaje cement. Sant porównuje cały proces do pieczenia ciastek. Mamy oto bowiem mokre „ciasto”, które pod wpływem temperatury i CO2 z gazów kominowych zamienia się w użyteczny produkt.

Technologia UCLA jest unikatowa na skalę światową, gdyż nie wymaga kosztownego etapu przechwytywania i oczyszczania CO2. To jedyna technologia, która bezpośrednio wykorzystuje gazy z komina.
Po testach w Wyoming cała instalacja zostanie rozmontowana i przewieziona do National Carbon Capture Center w Alabamie. To instalacja badawcza Departamentu Energii. Tam zostanie poddana kolejnym trzymiesięcznym testom.

Na całym świecie wiele firm i grup naukowych próbuje przechwytywać CO2 i albo go składować, albo zamieniać w użyteczne produkty. Jak wynika z analizy przeprowadzonej przez organizację Carbon180, potencjalna wartość światowego rynku odpadowego dwutlenku węgla wynosi 5,9 biliona dolarów rocznie, w tym 1,3 biliona to produkty takie jak cementy, asfalty i kruszywa budowlane. Zapotrzebowanie na takie materiały ciągle rośnie, a jednocześnie coraz silniejszy akcent jest kładziony na redukcję ilości węgla trafiającego do atmosfery. To zaś tworzy okazję dla przedsiębiorstw, które mogą zacząć zarabiać na przechwyconym dwutlenku węgla.

Cement ma szczególnie duży ślad węglowy, gdyż jego produkcja wymaga dużych ilości energii. Każdego roku na świecie produkuje się 4 miliardy ton cementu, a przemysł ten generuje około 8% światowej emisji CO2. Przemysł cementowy jest tym, który szczególnie trudno zdekarbonizować, brak więc obecnie efektywnych rozwiązań pozwalających na zmniejszenie emisji węgla. Technologie wykorzystujące przechwycony CO2 mogą więc wypełnić tę lukę.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Rozwiązaniem problemu okazał się portlandyt, czyli wodorotlenek wapnia.

Czarno to widzę. Co prawda źródła mówią, że 'protlandite is quite common', ale chyba nie aż tak bardzo by nie zmusić nas do wynalezienia wypalania wapieni, co jest procesem o całkiem przykrym bilansie CO2. Wydaje się, że produkcja wapna gaszonego z portlandytu i tym samym zaniechania prażenia wapieni ma więcej sensu. Na pewno jest to bardzo lokalny sposób na ograniczenie emisji CO2

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

No wiesz, ziarnko do ziarnka, a 

Spoiler

myszy się ucieszą  ;)

Entropia jeszcze bardziej... Ale kto wie, może ma to sens.

Edited by ex nihilo

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Poczta Polska wyemitowała znaczek przedstawiający legendę o Kraku i smoku wawelskim. Projekt Macieja Jędrysika bierze udział w konkursie na najpiękniejszy znaczek w Europie. W tym roku emisja EUROPA dotyczy „Baśni i legend” (Stories and Myths).
      Na znaczku w średniowiecznej stylizacji przedstawiono smoka wawelskiego i szewczyka Skubę z wypchanym siarką baranem. W tle widać Wzgórze Wawelskie z zamkiem i smoczą jamę. Na wydanej w komplecie kopercie Pierwszego Dnia Obiegu (ang. FDC, od first day cover) znajduje się wizerunek szewca Skuby z baranem na tle pokonanego smoka. Powyżej umieszczono obrazek Kraka z niewiastą.
      Nakład wynosi 171 tys. sztuk. Wartość znaczka o wymiarach 40,5x40,5 mm to 4,5 zł.
      Głównym celem corocznych emisji znaczków „Europa” od 66 lat jest próba pokazania wspólnych korzeni, kultury, historii i celów narodów Europy. Każdorazowo walory te, wydawane przez operatorów pocztowych skupionych w stowarzyszeniu PostEurop, promują przede wszystkim filatelistykę i pokazują, że współpraca pomiędzy europejskimi pocztami jest rzeczą naturalną. To zawsze jest bardzo ciekawa podróż przez historię i tradycje naszego kontynentu. To także od lat jedne z najbardziej pożądanych znaczków wśród filatelistów - podkreślił wiceprezes Poczty Polskiej Wiesław Włodek.
      Warto przypomnieć, że Poczta Polska zdobyła złoty medal w konkursie filatelistycznym EUROPA 2021. Autorem zwycięskiego znaczka z rysiem euroazjatyckim jest Bożydar Grozdew. Tematem edycji były „Zwierzęta zagrożone wyginięciem”.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sprawdzają się przewidywania naukowców, który prognozują, że już w roku 2016 średnia roczna koncentracja CO2 przekroczy 400 części na milion (ppm). W ubiegłym roku, w nocy z 7 na 8 maja, po raz pierwszy zanotowano, że średnia godzinowa koncentracja dwutlenku węgla przekroczyła 400 ppm. Tak dużo CO2 nie było w atmosferze od 800 000 – 15 000 000 lat.
      W bieżącym roku możemy zapomnieć już o średniej godzinowej i znacznie wydłużyć skalę czasową. Czerwiec był trzecim z kolei miesiącem, w którym średnia miesięczna koncentracja była wyższa niż 400 części na milion.
      Granica 400 ppm została wyznaczona symbolicznie. Ma nam jednak uświadomić, jak wiele węgla wprowadziliśmy do atmosfery. Z badań rdzeni lodowych wynika, że w epoce preindustrialnej średnia koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze wynosiła 280 części na milion. W roku 1958, gdy Charles Keeling rozpoczynał pomiary na Mauna Loa w powietrzu znajdowało się 316 ppm. Wraz ze wzrostem stężenia CO2 rośnie też średnia temperatura globu. Naukowcy nie są zgodni co do tego, jak bardzo możemy ogrzać planetę bez narażania siebie i środowiska naturalnego na zbytnie niebezpieczeństwo. Zgadzają się zaś co do tego, że już teraz należy podjąć radykalne kroki w celu redukcji emisji gazów cieplarnianych. Paliwa niezawierające węgla muszą szybko stać się naszym podstawowym źródłem energii - mówi Pieter Tans z Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej.
      Kwiecień 2014 roku był pierwszym, w którym przekroczono średnią 400 ppm dla całego miesiąca. Od maja, w związku z rozpoczęciem się najintensywniejszego okresu fotosyntezy na półkuli północnej, rozpoczął się powolny spadek koncentracji CO2, która w szczytowym momencie osiągnęła 402 ppm. Jednak przez cały maj i czerwiec średnia dzienna, a zatem i średnia miesięczna, nie spadły poniżej 400 części CO2 na milion. Eksperci uważają, że w trzecim tygodniu lipca koncentracja dwutlenku węgla spadnie poniżej 400 ppm. Do ponownego wzrostu dojdzie zimą i wzrost ten utrzyma się do maja.
      Rośliny nie są jednak w stanie pochłonąć całego antropogenicznego dwutlenku węgla i wraz z każdym sezonem pozostawiają go w atmosferze coraz więcej. Dlatego też Pieter Tans przypuszcza, że w przyszłym roku pierwszym miesiącem, dla którego średnia koncentracja tego gazu przekroczy 400 ppm będzie już luty, a tak wysoki poziom CO2 utrzyma się do końca lipca, czyli przez sześć pełnych miesięcy. Od roku 2016 poziom 400 ppm będzie stale przekroczony.
      Dopóki ludzie będą emitowali CO2 ze spalanego paliwa, dopóty poziom tego gazu w oceanach i atmosferze będzie się zwiększał - mówi Tans.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chiński prezydent Xi Jinping, przemawiając na forum Zgromadzenia Ogólnego ONZ zapowiedział, że jego kraj podejmie zdecydowane kroki w celu ograniczenia emisji dwutlenku węgla. Chiny zapowiedziały, że pomogą też innym krajom. Będą wspierały rozwój projektów związanych z energią odnawialną i zaprzestaną budowy elektrowni węglowych w krajach rozwijających się.
      Chiny finansują obecnie wiele projektów infrastrukturalnych w krajach rozwijających się. To ich sposób na zwiększenie swoich wpływów i pozycji na świecie. Przy okazji w projektach tych bardzo często udział biorą chińskie firmy i chińscy pracownicy. Tam, gdzie w grę wchodzi infrastruktura energetyczna, Chiny bardzo często brały udział w projektach związanych z energetyką węglową. Z tego też względu na całym świecie buduje się lub planuje się budować wiele nowych elektrowni węglowych. To zaś rodzi pytania o możliwość ograniczenia przez ludzkość emisji węgla do atmosfery.
      Chiny już wcześniej zapowiedziały, że do końca bieżącej dekady osiągną szczyt swojej emisji, po którym zacznie ona spadać. Ponadto zobowiązały się, że do roku 2060 staną się krajem neutralnym pod względem emisji. Jednak obietnice te dotyczyły dotychczas wyłącznie samego Państwa Środka. Chińskie banki chętnie finansowały zaś budowę elektrowni węglowych w innych krajach. Teraz, po raz pierwszy, usłyszeliśmy, że chińska walka ze zmianami klimatu wyjdzie poza granice Chin. Podczas przemówienia prezydent Xi stwierdził: Chiny w większym stopniu będą pomagały krajom rozwijającym się w wykorzystaniu zielonej energii i energii niskoemisyjnej. Nie będziemy też budowali za granicą nowych elektrowni węglowych.
      Prezydent nie podał żadnych szczegółów, jeśli jednak Chiny rzeczywiście zaczną realizować swoje zapowiedzi, będzie to oznaczało, że ograniczona zostanie ekspansja elektrowni węglowych. Wiele krajów rozwijających się mogło dotychczas liczyć na chińską inicjatywę „Jeden pas, jedna droga”, w ramach której Państwo Środka finansowało budowę dróg, portów, kolei czy właśnie elektrowni węglowych. Tymczasem w pierwszej połowie 2021 roku, po raz pierwszy od wielu lat, nie sfinansowano żadnego nowego projektu związanego z energetyką węglową.
      Chiny to największy emitent gazów cieplarnianych, a ich gospodarka w dużym stopniu opiera się na energii z węgla. Dlatego też deklaracje i działania władz tego kraju są tak ważne. Dlatego też prezydenta Xi pochwalili zarówno Amerykanie, jak i Alok Sharma, szef COP26 UN Climate Change Conference, która w przyszłym tygodniu rozpocznie się w Szkocji. To jasna zapowiedź końca węgla. Z radością witam zapowiedź prezydenta Xi o zaprzestaniu finansowania energetyki węglowej za granicą. Było to przedmiotem naszych dyskusji podczas mojej wizyty w Chinach, napisał Sharma na Twitterze.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Worcester Polytechnic Institute (WPI) wykorzystali enzym obecny w czerwonych ciałkach krwi do stworzenia samonaprawiającego się betonu, który jest czterokrotnie bardziej wytrzymały niż tradycyjny beton. Ich osiągnięcie nie tylko wydłuży żywotność betonowej infrastruktury, ale pozwoli też na uniknięcie kosztownych napraw.
      Wykorzystany enzym reaguje na obecność dwutlenku węgla, tworząc wraz z nim kryształy węglanu wapnia, naśladujące strukturę, wytrzymałość i inne właściwości betonu. Pojawiające się pęknięcia są więc samoistnie łatane, struktura ulega więc naprawie, zanim pojawią się większe problemy.
      Jeśli niewielkie pęknięcia betonu są automatycznie naprawiane w miejscu pojawienia się, nie dojdzie do ich powiększenia się i pojawienia się problemów, które będą wymagały naprawy lub wymiany konstrukcji. Brzmi to jak z powieści science-fiction, jednak to prawdziwe rozwiązanie poważnego problemu budowlanego, mówi profesor Nima Rahbar, główny autor artykułu opublikowanego na łamach Applied Materials Today.
      Rahbar i jego zespół wykorzystali enzymy z grupy anhydraz węglanowych (CA), które odpowiadają za szybki transport dwutlenku węgla z komórek do krwi. CA został dodany do cementu. Działa on jak katalizator, który w połączeniu z CO2 tworzy kryształy węglanu wapnia. Ich struktura jest podobna do struktury betonu. Gdy w betonie pojawiają się pęknięcia, dochodzi do kontaktu enzymu z atmosferycznym CO2 i wypełniania pęknięcia.
      Szukaliśmy naturalnego składnika, który powoduje najszybszy transfer CO2 i okazał się nim enzym CA. Enzymy w naszych organizmach reagują niezwykle szybko, mogą więc być używane do naprawy i wzmacniania struktur betonowych, mówi Rahbar. Nowy beton w ciągu 24 godzin naprawia pęknięcia w skali milimetrów. To dziesiątki razy szybciej niż inne proponowane rozwiązania tego typu.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...