Использование оливина в производстве цемента может создать безуглеродный бетон

Фотографии, показывающие (a) сырой, приобретенный оливин, (d) растворение оливина с использованием H2SO4, (b) отделения силикагеля от магния/сульфата железа с использованием IPA, (c) APS и (E) Nesquehonite HMC.Кредит: Королевское общество открыто наука (2024).Doi: 10.1098/rsos.231645

Небольшая команда научных исследователей и инженеров-экологов в Имперском колледже Лондон обнаружила, что использование оливина в цементе может привести к углеродному бетону.В своем исследовании, опубликованном в журнале Royal Society Open Science, группа провела эксперименты с смешиванием цемента, что привело к тому, что они создали его более благоприятным для климата.

Предыдущие исследования показали, что изготовление цемента является одним из основных участников выпуска CO2, и это происходит двумя способами.Первое - это когда ископаемое топливо используется для нагрева продуктов, используемых в смеси (глина, вода и кальцинированная известь) при создании цемента.Второе - когда известняк нагревается для получения клинкера, цементного связующего.В этом новом исследовании исследовательская группа обнаружила замену клинкера, которая не приводит к выбросам CO2.

Исследователи обнаружили, что добавление продуктов от Olivine в цементную смесь вместо клинкера привело к цементу, который был не только более благоприятным для земли, но и более сильным и более долговечным.Они отмечают, что оливин является обильным минералом, который содержит кремнезем и сульфат магния, который можно извлечь и который также реагирует с CO2, что приводит к секвестрации.

В своей работе исследовательская команда извлекла кремнезем и сульфат магния из образцов оливина, растворяя их в серной кислоте.Затем они пузырили CO2 через партию суспензии, которая, в свою очередь, приводила к образованию минерала, называемого Nesquehonite во время охлаждения и привел к секвестрации CO2.Затем в цементную смесь добавляли Nesquehonite, а также некоторое количество клинкера.

Исследователи отмечают, что если бы процесс был увеличен, CO2, используемый в процессе, может быть вытащен либо непосредственно с воздуха вокруг завода, либо путем захвата газа, когда он испускался из ископаемого топлива, когда они сожжены при нагревании смесь.Они утверждают, что в зависимости от того, сколько нскейхонита добавляли в цементную смесь, процесс может быть углеродно-нейтральным или углеродным отрицательным.

Больше информации: Barney Shanks et al., Установление и хранение углерода в бетоне с низким содержанием углерода с использованием продуктов, полученных из Olivine, Royal Society Open Science (2024).Doi: 10.1098/rsos.231645