科学家开发出将碳捕获效率提高一倍的新混凝土配方

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  据外媒报道,混凝土是世界上最常用的材料之一,不幸的是,它的生产过程是大气中二氧化碳的主要来源。现在,来自普渡大学的工程师开发出了一种新的水泥配方,它吸收二氧化碳的速度是普通水泥的两倍,这将有望将其变成一个有用的碳汇。

  混凝土生产占全球二氧化碳排放量的8%以上,随着需求的逐年增加,研究人员一直在研究使混凝土变得更加环保的方法。其中提出的一些方案有配方改变以减少或替换产生二氧化碳排放的化学反应的粘合剂,一些替代方案则打算从其他来源捕获二氧化碳并将其混合使用。

  还有一个方案是让这种材料发挥更积极的作用--一旦混凝土铺设完毕就能在其使用过程中自然地吸收大气中的二氧化碳。这虽不足以完全抵消生产过程中的排放,但至少有助于减少碳足迹。一些研究已经找到了促进这种吸收的方法从而使混凝土变得更加绿色--现在,普渡大学的研究小组就发现了一种新方法。

  这项研究的论文首席作者Mirian Velay-Lizancos表示:“我们不能等上几十年让混凝土吸收其制造过程中产生的二氧化碳。我的团队正在使混凝土本身吸收二氧化碳的速度更快、吸收的体积更大。我们并不是要改变我们使用混凝土的方式,而是在制造混凝土。”

  据了解,这种方法的秘方是二氧化钛。研究小组发现,通过将少量这种材料跟水泥膏体混合可以减小氢氧化钙分子的大小从而使混凝土能够更有效地吸收二氧化碳。

  研究小组将样品放入充满高浓度二氧化碳的容器中24小时以测试混凝土的吸收情况,然后分析其质量随时间的变化并对孔隙结构进行3D X射线扫描。结果他们发现,二氧化钛几乎可以让混凝土吸收二氧化碳的速度提升一倍。

  不过研究小组发现,在达到一定比例之前它一直在能起作用,超过该比例后则会下降。而这个百分比取决于水灰比和水泥年龄。

  研究人员计划进一步研究新的水泥配方希望使其更可持续、更耐用。

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