助力可持續(xù)建筑：德國(guó)科學(xué)家將垃圾焚燒灰轉(zhuǎn)化為固碳混凝土

團(tuán)隊(duì)正在對(duì)比濕法碳化和潮態(tài)碳化，以找出儲(chǔ)存二氧化碳最多的方法。

德國(guó)研究人員正在開發(fā)一種新技術(shù)，旨在將二氧化碳永久性地結(jié)合在生活垃圾焚燒灰渣中，并將其轉(zhuǎn)化為可用的沙子、礫石甚至混凝土成分的替代品。

生活垃圾焚燒灰渣中高達(dá)95%的成分是底灰和飛灰，它們?cè)从诔鞘泄腆w垃圾的燃燒。由于含有高濃度的重金屬、有毒的二噁英、呋喃和可溶性鹽，這些灰渣被視為危險(xiǎn)廢物。

為了解決這一問題，來自科隆應(yīng)用技術(shù)大學(xué)和亞琛工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家們已開始探索，是否可以將這種有害的殘留灰渣，轉(zhuǎn)化為一種氣候友好型的原材料。

該項(xiàng)目由貝吉施廢物管理協(xié)會(huì)牽頭，重點(diǎn)研究一種被稱為"碳化"的自然反應(yīng)。在該反應(yīng)中，垃圾焚燒灰渣中的礦物質(zhì)與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

一種環(huán)保的解決方案

德國(guó)每年從城市垃圾焚燒中產(chǎn)生約600萬噸底灰。這種副產(chǎn)品已經(jīng)在專門設(shè)施中進(jìn)行處理，以回收材料并去除污染物。

通過針對(duì)性的篩選和分選步驟，它最終被轉(zhuǎn)化為清潔的成品灰渣。科隆應(yīng)用技術(shù)大學(xué)土木工程教授、博士比約恩·西伯特表示："其中所含的礦物成分能夠吸收并永久結(jié)合二氧化碳，這一過程被稱為碳化。"

西伯特進(jìn)一步解釋說，該項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)一種實(shí)用的碳化工藝，以評(píng)估所得材料是否可用于道路建設(shè)或混凝土生產(chǎn)。

為了在實(shí)驗(yàn)室外測(cè)試這一想法，BAV正在德國(guó)林德拉爾附近的萊普廢物管理中心建造一座新的技術(shù)試驗(yàn)工廠。該工廠將采用多種碳化方法，對(duì)行業(yè)合作伙伴refer GmbH提供的灰渣進(jìn)行試驗(yàn)。

科隆應(yīng)用技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程教授、博士阿克塞爾·韋倫多夫表示，他們計(jì)劃至少采用兩種不同的方法，每種方法都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

韋倫多夫強(qiáng)調(diào)："水下進(jìn)行的濕法碳化可以吸收更多的二氧化碳，但后續(xù)干燥需要能源。相比之下，水分有限的潮態(tài)碳化會(huì)在灰渣表面形成一層相對(duì)致密的碳化層，由于二氧化碳無法滲透到內(nèi)部，因此儲(chǔ)存的二氧化碳較少。"

建筑和混凝土生產(chǎn)

團(tuán)隊(duì)將首先測(cè)試碳化工藝，然后建立一個(gè)靈活的試驗(yàn)工廠，使其能夠在真實(shí)條件下調(diào)整方法。隨后將重點(diǎn)研究如何利用所得材料。

西伯特指出："我們的目標(biāo)是替代那些原本需要高能耗才能提取的原材料。以非結(jié)合形式，我們的碳化灰渣可以替代道路建設(shè)或土方工程中的礫石或沙子。"

同時(shí)，研究人員也在研究這種灰渣是否可以用作混凝土的膠凝材料。這種應(yīng)用需要嚴(yán)格的質(zhì)量控制，因此項(xiàng)目包括對(duì)選擇性破碎和進(jìn)一步材料加工的測(cè)試，以確保顆粒大小和成分的一致性。

韋倫多夫在新聞稿中總結(jié)道："如果我們能成功提供符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境要求的碳化灰渣，這將是邁向循環(huán)經(jīng)濟(jì)和氣候保護(hù)的重要一步。"

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