混凝土被用于建筑業(yè)已有數(shù)千年的歷史，它無處不在。但是它的生產(chǎn)是全球碳排放的主要貢獻者，我們已經(jīng)看到許多旨在減少其環(huán)境影響的研究。芬蘭VTT技術(shù)研究中心的一個這樣的項目正在尋求使混凝土生產(chǎn)成為負碳。
芬蘭VTT技術(shù)研究中心幾十年來一直在研究碳化的負面影響--在這個緩慢的過程中，二氧化碳會隨著時間的推移被混凝土重新吸收，并可能導致鋼筋的腐蝕。
2010年代末，研究人員開始專注于將這些問題轉(zhuǎn)化為一種優(yōu)勢。"VTT高級科學家Tapio Vehmas說："我們決定開發(fā)負碳混凝土，但并不清楚如何做到這一點。我們開始進行實驗，以便找出二氧化碳在混凝土中的作用，碳鋁酸鹽是如何形成的，以及這個過程如何取代水泥并降低碳足跡"。
Carbonaide公司首席運營官Jonne Hirvonen（左）和首席執(zhí)行官Tapio Vehmas（右）在芬蘭Hollale的試驗裝置上 VTT/Jarno Artika
"我們開始尋找合適的低碳粘合劑。這些實驗表明，來自鋼鐵行業(yè)的高爐爐渣可以被碳化，并且作為一種有效的粘合劑在混凝土中替代普通水泥。"Vehmas補充說："這并沒有直接成功，但我們必須發(fā)展材料概念并尋找適當?shù)募せ顒?。粘合劑的最終材料組合由礦渣、綠酒渣和生物灰組成。"
然后，該項目將集體的目光轉(zhuǎn)向商業(yè)化，建立了一個自動碳化試驗系統(tǒng)，在大氣壓力下將二氧化碳結(jié)合到預制混凝土中，并將其安裝在一個集裝箱內(nèi)，該集裝箱位于芬蘭南部Hollola的一家混凝土廠旁邊。該工廠的所有者Rakennusbetoni- ja Elementti Oy隨后使用該技術(shù)制造了碳負離子庭院鋪裝，以安裝在Skanska公司的建筑工地上。
"我們已經(jīng)在試驗裝置中證明，新技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)混凝土的二氧化碳排放量減少45%，"Vehmas說，他現(xiàn)在是VTT衍生公司Carbonaide的CEO。"去年秋天，我們證明了通過用礦渣替代波特蘭水泥，將我們產(chǎn)品的碳足跡降低到-60公斤/立方米。"
據(jù)報道，傳統(tǒng)混凝土的碳足跡約為每立方米250-300公斤。
混凝土公司Rakennusbetoni- ja Elementti Oy在芬蘭Hollale的試驗裝置中使用了Carbonaide的技術(shù)來制造院子里用的磚
Carbonaide公司現(xiàn)在打算建造世界上第一條生產(chǎn)負碳混凝土的工業(yè)試驗生產(chǎn)線，并已獲得180萬歐元（約195萬美元）的種子資金以啟動該項目。位于Hollola的工廠規(guī)模的裝置與全面運作的價值鏈相結(jié)合，預計將"每天礦化5噸二氧化碳，并將其碳負性混凝土產(chǎn)品的產(chǎn)量提高100倍"。
該公司的目標是擴大生產(chǎn)規(guī)模，到2026年在整個地區(qū)有10個單位在運行，預計到2050年，每年將綁定約500兆噸的二氧化碳。
Vehmas說："我們在Carbonaide的目標是用尖端技術(shù)創(chuàng)造一個更可持續(xù)的未來，這不僅僅是減少混凝土等建筑材料的碳排放，而是在其整個生命周期內(nèi)捕獲比它們排放更多的二氧化碳。"建筑環(huán)境成為二氧化碳匯是非常自然的，因為它是最大體積的人造材料"。
