Перейти к основному содержанию

559 просмотров

Выращивать кирпичи и не только: как уменьшить углеродный след бетона

Предприниматели используют поглощающие углекислый газ бактерии, утилизацию парниковых газов и другие методы, чтобы сделать популярный строительный материал более экологичным

Биобетон компании BioMason, выращенный с помощью бактерий. Фото: Jeremy M. Lange / The Wall Street Journal

Автомобили. Самолеты. Электростанции. Крупный рогатый скот. Все они являются крупнейшими источниками выбросов парниковых газов, которые способствуют изменению климата. Есть и другой виновник выбросов: бетон.

Бетон – самый часто используемый в мире строительный материал. Он играет большую роль в выбросах углекислого газа просто потому, что производство бетона такое широкомасштабное. В год производится свыше 4 млрд тонн цемента, основного компонента бетона. Это примерно 8% глобальных эмиссий углекислого газа, по данным Chatham House – лондонского аналитического центра, который среди прочего изучает изменение климата.

«Больше, чем бетон, мы используем только воду», – сказал доктор Джереми Грегори, исполнительный директор Центра устойчивого производства бетона в Массачусетском технологическом институте.

Пока что снизить эмиссии, связанные с производством бетона, оказалось невозможно, особенно с учетом того, что развивающиеся страны возводят новую инфраструктуру: дороги, мосты, плотины и порты. Для всего этого нужно огромное количество бетона.

Примерно половина эмиссий от бетона образуется в процессе производства стандартного компонента, называющегося клинкером. Его получают, нагревая измельченный известняк в гигантских печах. Помимо того, что для нагрева печей требуются большие объемы ископаемого топлива, в результате нагревания из известняка выделяется углекислота.

Чтобы решить эту проблему, предприниматели разрабатывают альтернативные продукты – низкоуглеродистые заменители бетона. Правда, пока что строительные компании не стремятся переходить на экспериментальные и потенциально рискованные материалы.

«Этим заменителям предстоит серьезно доказывать, что они пригодны для использования», – отмечает доктор Грегори.

Вот три технологии, находящиеся в разработке.

Биобетон

vyrashchivat-kirpichi-ne-tolko-kak-umenshit-uglerodnyj-sled-betona1_0.jpg

Стартап из Северной Каролины BioMason – это одна из нескольких компаний, создающих «биобетон» из натуральных материалов. Для выращивания цементных кирпичей используются бактерии: по заявлению компании, в результате этого процесса парниковые газы не выделяются вообще. Генеральный директор компании Джинджер Досье имеет опыт в архитектуре и говорит, что начала изучать технологию выращивания кирпичей в 2000-х гг. Она экспериментировала с разными методами во второй спальне своего дома. По ее словам, на разработку у нее ушли тысячи повторных попыток.

В компании заявляют, что запустят новую плитку на рынок уже в этом году, кроме того, BioMason вместе с ВВС США работает над проектом по «выращиванию» взлетно-посадочных полос.

Исследователи из Колорадского университета в Боулдере разработали процесс создания строительного материала с использованием бактерий, которые для роста поглощают углекислый газ и выделяют карбонат кальция. Карбонат кальция – это основной компонент известняка, который делает его твердым. Кирпичи, созданные по этой технологии, вероятно, смогут сами заделывать свои трещины!

Впрыск углекислого газа

Другой вариант: взять углекислоту, уловленную в результате промышленных процессов, и ввести ее в цементную смесь. В результате начнется процесс минерализации, похожий на образование известняка, говорит доктор Грегори. По этой технологии производства бетона используется меньше клинкера, кроме того, находит применение углекислый газ, удаленный из атмосферы. Для инженеров этот метод привлекателен, так как конечный продукт практически идентичен обычному бетону.

Гаурав Сант, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, недавно основал компанию CO2 Concrete, которая забирает выделяемый углекислый газ напрямую с заводов, включая цементные заводы, и вводит его в запатентованную смесь гидроксида кальция, воды и минералов.

Ключевое преимущество, по словам Санта, – в том, что из выбросов не нужно извлекать чистый углекислый газ перед тем, как добавить его в смесь. Это процесс дорогостоящий. Однако у технологии есть ограничение: из-за сложности процесса он используется только для отливки бетонных конструкций, которые потом транспортируются на строительную площадку. Обычный бетон замешивается и отливается сразу на месте.

Бетон с графеном

Будучи студентом-инженером в Университете Эксетера в Великобритании, Димитар Димов узнал о графене – сверхпрочном и сверхтонком материале, разработанном в 2000-х гг. в Манчестерском университете.

«Я подумал: почему бы не добавить самый прочный материал в бетон», чтобы увеличить его прочность и уменьшить объем, говорит Димов.

В то время графен стоил около $1000 за килограмм, из-за чего технология была бы слишком дорогостоящей. Но за последние годы цены на графен резко упали, что побудило доктора Димова создать компанию под названием Concrene Ltd, чтобы извлечь выгоду из производства бетона с графеном. Компания ведет переговоры с возможными клиентами, но пока не продала свой продукт.

vyrashchivat-kirpichi-ne-tolko-kak-umenshit-uglerodnyj-sled-betona2.jpg

Сверхпрочный синтетический материал графен укрепляет бетон и при этом делает его менее объемным. Фото: Concrene

Перевод с английского языка осуществлен редакцией Kursiv.kz

banner_wsj.gif

Падение нефтяных цен не помогло производителям бензина

В мире продолжает снижаться спрос на транспортное топливо

Фото: Pixabay

Основные дивиденды от рекордных скидок на нефть, которые предлагают производители сырья, должны были получить нефтеперерабатывающие заводы. Однако из-за пандемии коронавируса упал спрос и на нефтепродукты. Многие заводы в США, Европе и Азии вынуждены сокращать или останавливать производство.

Сводки о состоянии рынка нефти и нефтепродуктов меняются каждый день, и они все более пессимистичны. Если в начале марта Международное энергетическое агентство прогнозировало падение спроса на нефть в мире в годовом исчислении на 90 тыс. баррелей в стуки, то уже к концу месяца прогноз обновился и теперь речь идет о сокращении суточного потребления углеводородного сырья во втором квартале на 20 млн баррелей, что составляет около 20% мирового спроса.

Бензин

Китай, на долю которого приходилось более 80% роста мирового спроса на нефть в прошлом году, в январе этого года снизил ее потребление на 20% или примерно на 3 млн баррелей в сутки. Спрос на сырье упал из-за снижения потребления топлива авиа- и автотранспортом на фоне эпидемии COVID-19 и принятых карантинных мер. По итогам первого квартала в этой стране потребление бензина и дизельного топлива сократилось на 30%, а авиакеросина – на 47%.

В Европе, куда коронавирус добрался в конце февраля, спрос на энергоресурсы начал стремительно падать ближе ко второй половине марта, когда во многих странах был введен режим карантина и сократился объем авиационных и автомобильных перевозок.

В условиях снижения потребления горючего европейские производители вынуждены не только сокращать выпуск продукции, но где-то даже останавливать производство. 18 марта британский производитель нефтепродуктов Petroineos из-за падения спроса на продукцию отключил одну из трех установок первичной переработки нефти на своем нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ) мощностью 210 тыс. баррелей в сутки в шотландском городе Гранджемут.

Опасаясь распространения коронавируса, Total приостановила проведение ремонта НПЗ мощностью 105 тыс. баррелей в сутки во французском Фейзене. Ремонтные работы начались в середине февраля, а завершить их планировалось в конце апреля.

Приостановили или снизили объем производства из-за снижения спроса несколько НПЗ в Италии, Испании и Швейцарии.

В США, где цены на бензин напрямую зависят от биржевых котировок на нефть, в середине марта стоимость автомобильного топлива упала почти в два раза, но уже к концу месяца на 10% снизилось и потребление нефтепродуктов. В связи с низким спросом, приведшим к росту запасов и заполнению резервуаров, американская нефтегазовая компания ExxonMobil приняла решение сократить более чем на 60 тыс. баррелей в сутки объемы производства на своем нефтеперерабатывающем заводе в Батон-Руж в США.

В Rystad Energy считают, что общий мировой спрос на автомобильное топливо в этом году снизится на 5,5%, или 2,6 млн баррелей в сутки в годовом исчислении. В 2019 году общемировое ежесуточное потребление этого продукта, по оценке компании, составляло 49,7 млн баррелей.

Керосин

Аналитики прогнозируют падение спроса и на авиационное топливо – на 26% в 2020 году. В прошлом году мировое ежесуточное потребление реактивного топлива составляло около 7,2 млн баррелей. Не исключено, что во втором квартале спрос на керосин упадет до 70%, опять же вследствие снижения авиаперевозок из-за пандемии COVID-19.

Британская компания International Consolidated Airlines Group (владеет долями в авиакомпаниях в Великобритании, Испании и Ирландии), которая имеет в своем парке более 570 самолетов, в апреле и мае сократит пропускную способность, как минимум, на 75%. За этот же период ирландская Ryanair, крупнейшая бюджетная авиакомпания в Европе, планирует сократить на 80% количество перевозимых пассажиров.

Запрет авиасообщения между Европой и США, объявленный 11 марта из-за пандемии коронавируса, еще больше ударит по авиационной отрасли. В результате многие авиакомпании могут столкнуться с большим сокращением доходов, а многие из некоммерческих маршрутов, вероятно, будут закрыты, предполагают эксперты.

Тем не менее, по оценке исследовательской компании Rystad Energy, пик падения спроса на энергоресурсы еще не пройден. То, что происходило с потреблением топлива в Китае, с задержкой в один месяц будет происходить сперва в Европе, потом в США, а далее в Японии, Южной Корее, Индии и Юго-Восточной Азии.

26 марта во время видеоконференции глава Международного энергетического агентства Фатих Бироль заявил, что до конца года из-за пандемии коронавируса мировой спрос на нефть может упасть на 20% или на 20 млн баррелей в сутки. По его словам, сегодня из-за карантина три миллиарда людей не могут передвигаться и пользоваться транспортом. При том, что 60% из 100 млн баррелей ежедневного спроса на нефть уходят на топливо для транспорта.

Напомним, что цены на нефть на мировом рынке, которые постепенно снижались с начала года, резко обвалились после 6 марта, когда страны-экспортеры нефти не смогли договориться о продлении сделки по сокращению добычи нефти. По данным на 1 апреля, стоимость нефти марки Brent упала более чем в два раза по сравнению с ценами на начало года и составила $24,98 за баррель.

Эпидемия коронавируса началась в Китае. Впервые вирус был обнаружен в конце декабря 2019 года у жителей города Ухань провинции Хубэй.

11 марта Всемирная организация здравоохранения объявила пандемию нового коронавируса – COVID-19. По данным на утро 4 апреля в мире зарегистрировано 1 100 283 больных коронавирусом, 226 669 – вылечившихся от этой болезни и 58 929 – погибших.

banner_wsj.gif

drweb_ESS_kursiv.gif