《碳捕获法从空气中开采水泥成分》

  • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2025-06-10
  • 密歇根大学的研究人员开发了一种将二氧化碳(一种工业废气)转化为有价值产物的方法。具体来说,他们与加州大学戴维斯分校和洛杉矶分校的研究团队合作,提出了一种捕捉并将二氧化碳转化为金属草酸盐(可作为水泥生产的前体)的方法。化学与大分子科学与工程副教授查尔斯·麦克罗伊表示,这项研究展示了如何将“几乎无价值的废弃二氧化碳”循环利用为有价值的产品。 该研究受到了麦克罗伊在“碳闭环中心”(4C)参与工作的启发。4C是由美国能源部科学办公室基础能源科学资助的前沿研究中心,旨在探索捕捉和转化二氧化碳为有价值的燃料和产品的方法。波特兰水泥是最常见的水泥类型,通常由石灰石和硅酸钙等矿物制成,生产过程能耗高且碳足迹大。麦克罗伊和同事们致力于寻找将二氧化碳转化为替代水泥生产材料的方法,最终发现金属草酸盐可以作为替代水泥前体。他们还发现铅可以作为催化剂,将二氧化碳转化为金属草酸盐。
  • 原文来源:https://www.eurekalert.org/news-releases/1086832
相关报告
  • 《美开发出负碳环保水泥 》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-04-23
    • 鉴于生物炭能从空气中吸收其重量23%的二氧化碳,在一项概念验证研究中,美国华盛顿州立大学科学家在普通水泥中注入环保生物炭,得到了一种新型负碳环保水泥,且其强度与普通水泥相当。这一研究成果发表于最新一期《材料快报》杂志,有望显著减少水泥行业的碳排放。 全球每年生产的混凝土超过40亿吨。制造普通水泥需要高温并燃烧燃料,水泥生产中使用的石灰石也会分解,产生二氧化碳,因此水泥行业是所有制造业中能源和碳密集度最高的行业之一,其排放的二氧化碳占全球人类活动总碳排放量的8%左右。 此前就有科学家在水泥中添加生物炭(一种由有机废物制成的木炭),希望使其更环保并减少碳足迹,但结果表明,即使添加3%的生物炭,也会显著降低水泥的强度。 最新研究中,在用水泥废水对生物炭进行强化后,华盛顿州立大学科学家在水泥混合物中添加高达30%的生物炭。研究表明,28天后,得到的糊状物的抗压强度与普通水泥相当。 研究团队解释说,水泥废水的碱性很强,但也是钙的宝贵来源。含有大量钙的高碱性废水与富含很多孔隙的生物炭之间发生了协同作用,使碳酸钙沉淀在生物炭上或沉淀到生物炭中,增强其性能的同时也使其能从空气中捕获二氧化碳。 研究人员表示,大多数团队只能在水泥中添加3%的生物炭,但他们证明,可在水泥中掺杂更高剂量生物炭。他们最新研制出的这种新型水泥或许能“终生”封存二氧化碳。在路面上使用时,这些水泥的“寿命”为30年,在桥梁上使用时,其寿命为75年。
  • 《 GE获得核能供能直接空气捕获研究项目》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-09-07
    • 近日,美国能源部(DOE)选择GE Vernova位于New York州Niskayuna的先进研究业务单元,负责领导在Texas州Houston附近建立直接空气捕获(DAC)区域中心的初步可行性评估。作为研究的一部分,将评估使用BWRX-300小堆为DAC系统供应能源。 GE将与DOE进行资金谈判,以最终确定研究的条款和范围。这笔资金是美国基础设施投资和就业法案(IIJA)资助的区域DAC中心计划宣布的第一轮资金的一部分,项目资金大概330万美元(约2390万人民币)。GE Vernova还是另外两个被选中进行资金谈判项目的DAC技术提供商,这两个项目将由Illinois大学牵头,在Colorado州和Florida执行。 作为GE Vernova拟议研究的一部分,研究人员将探索一种新型DAC系统设计的可行性,该系统集成了GE Hitachi的BWRX-300小型模块化反应堆和可再生电力,能够直接从环境空气中捕获CO2并储存在地下或用作增值产品,如可持续航空燃料的原料。将300 MWe BWRX-300产生的热量和电力与DAC系统集成,有潜力实现最低的碳去除成本。该项目建成后,每年可从空气中去除100万吨CO2,这相当于大约20万辆油耗22英里每加仑(约9.35公里每升)普通汽车的年排放量。 GE Vernova先进研究总监Matt Guyette表示,“我们很自豪能成为政府雄心勃勃计划的一部分以减少二氧化碳排放,并在碳捕获方面支持至关重要的新能源行业。我们的初步可行性研究建议,利用了我们全套的能源生产资产和能力,这是只有GE Vernova能够做到,包括无碳核能和可再生电力,以创造我们认为具有成本效益的从大气中去除数百万吨CO2的解决方案。” GE Vernova将合作的另外两个项目将由Illinois州大学理事会领导。这些项目旨在推广有前景的技术,可以从大气中捕获CO2,并将其储存在Florida州Tuscaloosa集团和Colorado州Denver-Julesburg盆地的地下。这两项研究都旨在发展DAC技术提供商、绿色能源提供商、CO2运输网络和寻求将CO2储存在地下的公司之间的合作关系。 拟议DAC区域中心项目中的所有参与方都致力于推动碳捕获的发展,同时也提供社区利益。参与方将促进社区沟通和参与,为其项目制定全面的社区福利计划。 DAC不同于通常在排放点进行的碳捕获。根据国际能源署的说法,DAC比碳捕获成本高得多,并且是一个高耗能的过程。DAC项目还需要大量的土地和水资源。 2023年3月,GE宣布在其Niskayuna研究设施成功示范了可扩展的原型直接空气捕获系统。Guyette表示,GE Vernova选择参加这些DOE资金谈判将有助于加快GE Vernov在本十年末部署商业可扩展DAC解决方案的目标。 Guyette表示,“这些DAC中心研究的经验教训和巨大潜力将进一步推动我们在2030年之前提供经济和商业化可扩展解决方案的计划。我们相信,我们世界领先的材料科学研究,再加上能够整合GE Vernova投资组合中广泛能源资产的独特能力,使我们能够在未来几十年成为这一新兴行业的重要参与者。” GE Vernova的先进研究业务单元是GE能源业务组合的核心创新引擎,这些业务将统一在名为GE Vernova的旗帜下。这个研究组织由250多名研究人员组成,几乎代表了每个主要的科学和工程学科。他们共同推动重大的研究计划和倡议,以实现电力脱碳、加速可再生能源发展、促进电气化,并创建适用于零碳能源未来的21世纪电网。