橄欖石或可用于制造負碳水泥
發表時間：2024-05-07
來源：科技日報
作者：劉霞
英國Seratech公司利用橄欖石這種儲量豐富的礦物，制造出一種創新性水泥產品。研究團隊指出，水泥生產會排放出大量二氧化碳，約占全球二氧化碳排放量的8%。而他們采用新材料和新工藝，能吸收并利用二氧化碳，有望顯著減少水泥生產對環境的不利影響。相關論文發表于最新一期《英國皇家學會開放科學》雜志。
由礦物橄欖石制成的水泥樣品。圖片來源：《新科學家》網站
Seratech等數十家初創企業正積極探索低碳水泥生產的新途徑，如在生產過程中添加鋼鐵工業副產品、回收水泥生產中釋放的二氧化碳等方法。水泥生產過程的碳排放主要源自兩個環節：一是加熱石灰石產生熟料，二是燃燒化石燃料產生熱量。
在最新研究中，研究人員利用儲量豐富的橄欖石代替一些常見熟料。橄欖石是地幔的主要組成部分之一，分布于每個大陸，是為數不多的千兆噸級礦物之一。橄欖石含有二氧化硅，能夠增加水泥的堅固性和耐用性。利用橄欖石可以提取硫酸鎂，與二氧化碳反應形成礦物，從而降低二氧化碳排放。
研究人員將粉末狀橄欖石溶解在硫酸中，提取并分離出二氧化硅和硫酸鎂。隨后，他們讓二氧化碳通過鎂漿，生成名為內斯奎納石的礦物。為擴大這一工藝規模，水泥廠將使用從排放源或空氣中捕獲的二氧化碳，以實現整個生產過程的負碳排放。內斯奎納石可被回收，用于制造磚等建筑材料。
研究人員預測，用這一過程中產生的二氧化硅代替混凝土混合物中35%的普通熟料，可獲得碳中和水泥。