Sublime Systems kann dabei helfen, die Kohlenstoffemissionen von Zement zu beseitigen

Bei CleanTechnica, neigen wir dazu, uns auf die EV-Revolution zu konzentrieren, da die Emissionen von Pkw und Lkw etwa 30 % der CO2-Emissionen weltweit ausmachen. Die Reduzierung dieser Emissionen ist offensichtlich von entscheidender Bedeutung für die Bewältigung des Klimanotstands, den wir selbst verursacht haben. Das stimmt zwar, bedeutet aber auch, dass etwa 70 % dieser Emissionen aus anderen Quellen stammen. Zement ist einer der größten.

Entsprechend Kanarische MedienZement ist jedes Jahr für mehr CO2-Emissionen verantwortlich als jedes andere Land der Erde außer China und den USA. Jedes Jahr werden weltweit fast eine Kubikmeile Zement produziert. Während Zementunternehmen hart daran arbeiten, die CO2-Emissionen der Industrie zu reduzieren, unterliegen die Grundlagen der Zementherstellung – insbesondere von Portlandzement – ​​den Gesetzen der Wissenschaft.

Der Hauptbestandteil von gewöhnlichem Portlandzement – ​​der den Großteil des heute produzierten Zements ausmacht – ist Kalkstein, ein Mineral, das in seiner chemischen Zusammensetzung etwa zur Hälfte aus Kalzium und zur Hälfte aus Kohlenstoff und Sauerstoff besteht. Wenn dieser Kalkstein in Kalziumoxid umgewandelt wird, die unmittelbare Vorstufe des Klinkers, der in Zement umgewandelt wird, wird das im Mineral eingeschlossene CO2 in die Atmosphäre freigesetzt.

Um diese Emissionen zu eliminieren, müssen entweder neuartige, emissionsfreie Wege zur Herstellung von gewöhnlichem Portlandzement oder einem sicheren strukturellen Äquivalent gefunden werden oder es muss herausgefunden werden, wie die CCUS-Technologie (Carbon Capture, Utilization and Sequestration) wirtschaftlich eingesetzt werden kann, um das im Herstellungsprozess erzeugte CO2 zu behalten vom Eindringen in die Atmosphäre. Obwohl zahlreiche Startups, Unternehmen und Forscher intensiv an beiden Methoden arbeiten, hat sich zum jetzigen Zeitpunkt keine von beiden als im erforderlichen Umfang praktikabel erwiesen. Kanarische Medien sagt.

Das Schweizer Unternehmen Holcim ist einer der weltweit größten Zementproduzenten. In seinem neuesten Finanzbericht heißt es, dass das Unternehmen seine Kohlenstoffemissionen im Vergleich zum Vorjahr um 21 % reduziert habe, hauptsächlich durch die Verwendung verschiedener Zuschlagstoffe, die mit dem Zement zur Betonherstellung vermischt werden. Der grundlegende Prozess der Zementherstellung ist jedoch viel schwieriger zu dekarbonisieren.

Holcim kündigte diese Woche eine 100-Millionen-Dollar-Investition in eine Fabrik in den USA an, die 600.000 Tonnen Zement pro Jahr produzieren und gleichzeitig 400.000 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr einsparen wird. Das ist ein Fortschritt, vor allem weil das Unternehmen angibt, dass es tatsächlich mehr Geld einspart, als es für Strategien zur Emissionsreduzierung ausgibt.

Sublime Cement erreicht eine Reduzierung um 90 %

Wir haben bereits über Sublime Systems berichtet, ein Spin-off des MIT, das sich für die Dekarbonisierung der Zementproduktion einsetzt. (Der Name ist ein subtiles Wortspiel, das nur Absolventen der organischen Chemie kennen.) Im September gab das Unternehmen bekannt, dass sein kohlenstoffarmer, skalierbarer und direkt einsetzbarer Ersatz für herkömmlichen Zement in Beton die ASTM C1157-Bezeichnung erhalten hat.

Die Einhaltung dieser Norm bedeutet, dass Sublime-Zement zur Herstellung von Beton verwendet werden kann, der die geltenden US-amerikanischen und internationalen Bauvorschriften erfüllt oder übertrifft, und eröffnet damit die Möglichkeit, gewöhnlichen Portlandzement in großem Maßstab zu ersetzen und so den CO2-Ausstoß der globalen Bauinfrastruktur massiv zu senken.

Das war ein wichtiger Meilenstein für Sublime. Niemand würde sein Produkt spezifizieren, wenn es nicht dem ASTM-Standard entspräche. Festigkeit und Haltbarkeit des Endprodukts hängen jedoch nicht von den bei der Herstellung des Produkts entstehenden Kohlenstoffemissionen ab. Dafür waren zusätzliche Tests notwendig.

Diese Woche erzählte Sublime CleanTechnica Per E-Mail wurde der zusätzliche Test abgeschlossen. Klima Erdeder führende Anbieter von Umweltproduktdeklarationen (EPDs) für die Betonindustrie, führte eine lebenslange Klimabewertung (LCA) nach einer weithin anerkannten Branchenmethode durch und vermied dabei umstrittene und unbewiesene Ausgleichsmethoden, die häufig verwendet werden, um die weitere Verbrennung fossiler Brennstoffe zu ermöglichen, wie z Kohlenstoffabscheidung, Forstgutschriften, Nebenproduktmineralisierung und lebenslange CO2-Absorption.

Das Cradle-to-Gate-Screening-LCA nutzt technische Schätzungen des vollständigen kommerziellen Herstellungsprozesses von Sublime Systems und wurde in Übereinstimmung mit ISO 21930 durchgeführt. Die Tests von Climate Earth bestätigten, dass der Prozess von Sublime Systems mehr als 90 % der globalen Erwärmung verhindern kann Potenzial (GWP) der Zementherstellung im Vergleich zum heutigen gewöhnlichen Portlandzement (OPC).

„Die Grundregeln ändern sich und wir sehen branchenweite Veränderungen bei der Art und Weise, wie wir Gebäude entwerfen und spezifizieren. Da EPDs im Mittelpunkt der Validierung kohlenstoffarmer Baustoffe stehen, stehen den Zulieferern, die als erste EPDs einführen, Türen offen und ein beispielloser Zugang zu Entwicklern und Planern“, sagt Don Davies, ein professioneller Ingenieur, der als Berater für Sublime Systems fungiert und den Vorsitz innehat gemeinnützige Organisation Transparenz schaffen.

Nachweis einer Reduzierung des Kohlendioxids um 90 %

Die Tests ergaben, dass der Herstellungsprozess von Sublime Systems zu einem GWP von 72 kg CO2/Tonne für eine 100 % Sublime Cement-Mischung führte, verglichen mit dem GWP von 922 kg CO2/Tonne, das in der EPD für branchenweit durchschnittliches OPC in den Vereinigten Staaten angegeben ist . Die verbleibenden Emissionen standen größtenteils im Zusammenhang mit der Gewinnung und dem Transport von Rohstoffen, Abfällen und der Abwasserbehandlung, also Prozessen, die in erster Linie den Kerninnovationen des Unternehmens in der Fertigung vor- und nachgelagert sind.

Die LCA-Tests zeigten auch drastisch reduzierte Versauerungs- und Eutrophierungspotenziale (unter anderem) ohne erhöhten Wasserverbrauch, was einen geringeren ökologischen Fußabdruck widerspiegelt und einen geringeren Zeitrahmen im Vergleich zum heutigen OPC ermöglicht.

„Als unser Unternehmen diesen bahnbrechenden Prozess entwickelte, waren wir uns darüber im Klaren, dass die Baubranche nicht gut auf strahlende weiße Ritter mit auffälligen internen PowerPoints reagieren würde, die behaupten, sie würden die Welt retten“, sagte Leah, CEO und Mitbegründerin von Sublime Systems Ellis. „Sehen heißt glauben, und wir sind dankbar für die Partnerschaft mit Climate Earth, dem führenden Anbieter dieser kritischen Analysen für die Betonindustrie. Apfel-zu-Äpfel-Vergleiche unter Verwendung strenger, von der Industrie anerkannter Standards sind von grundlegender Bedeutung, um echte Klimalösungen voranzutreiben und unseren Stakeholdern Vertrauen in Sublime Cement als leistungsstarkes Dekarbonisierungsinstrument in ihrem Arsenal zu geben.“

Sublime stellt Zement ohne fossile Brennstoffe oder Kohlenstoffbindung her

Sublime Systems treibt einen vollständig elektrifizierten Prozess zur Herstellung von Zement voran, ohne dass fossile Brennstoffe oder Kalkstein verwendet werden müssen. Dieser Ansatz zur CO2-Vermeidung nutzt saubere, erneuerbare Stromquellen und eine breite Palette kalziumhaltiger Rohstoffe, um die gleiche Endaushärtungsphase im Beton zu erzeugen, die die globale Bauindustrie heute benötigt. Sublime Cement verlässt sich zur Reduzierung der CO2-Emissionen nicht auf eine Infrastruktur zur CO2-Abscheidung und -Speicherung und ermöglicht so Kostenparität mit OPC, wenn es in großem Maßstab hergestellt wird, ohne auf CO2-Gutschriften oder CO2-Strafen angewiesen zu sein.

„Sublime hat bei der Spezifikation seines Herstellungsprozesses eine unglaubliche Genauigkeit bewiesen und es unserem Team ermöglicht, die Umweltauswirkungen seines elektrochemischen Zementherstellungsprozesses zuverlässig zu quantifizieren“, sagte Chris Erickson, CEO von Climate Earth. „Wir freuen uns, weiterhin mit dem Unternehmen an zukünftigen EPDs zu arbeiten, die dazu beitragen werden, die Akzeptanz von Sublime Cement in der Industrie als kohlenstoffarmen Baustoff der nächsten Generation der Zukunft zu beschleunigen.“

Sublime Systems arbeitet derzeit mit seinen Partnern aus der Bauindustrie an seinen ersten großen Bauprojekten in diesem Quartal und plant aktiv seine erste kommerzielle Anlage, die Zehntausende Tonnen kohlenstoffarmen Zement pro Jahr produzieren wird. Sublime Cement fungiert heute als vollständiger Ersatz für OPC in Beton und entspricht ASTM C1157, einer weit verbreiteten, vollständig leistungsbasierten Industriespezifikation für hydraulischen Zement.

Das wegnehmen

Die entscheidende Komponente sind hier die Kosten. Jeder möchte die Erde retten, aber nicht, wenn es dem Endergebnis schadet. Als Kanarische Medien weist darauf hin, dass die Gewinnmargen im Betongeschäft gering sind. Deshalb ist es so wichtig, dass Sublime Cement im Vergleich zu herkömmlichen Zementprodukten, insbesondere Original-Portlandzement, kostenmäßig konkurrenzfähig ist.

Denken Sie immer daran, wenn Sie darüber lesen, wie die CO2-Abscheidung all unsere Probleme lösen wird. Es ist teuer, was dazu führt, dass der Preis von Produkten, die darauf basieren, nicht mehr wettbewerbsfähig ist. Darüber hinaus hat sich nie gezeigt, dass es wirklich funktioniert.

Der wahre Sieg wird kommen, wenn riesige Unternehmen wie Holcim für ihre Betonprodukte auf Sublime Cement umsteigen. Dann werden wir wissen, dass echte Fortschritte bei der Dekarbonisierung von Zement und Beton erzielt wurden. Danach folgt der Transport des ganzen Zements und Betons in batterieelektrischen Lkws. Hey, wir können träumen, nicht wahr?