UCLA研发出新技术能将CO2变成可3D打印的建材

随着地球温室效应日益显著,如今全世界都在想办法限制温室气体的排放。我们随处可见的混凝土,就是温室气体排放的最大贡献者之一。事实上,地球上约百分之5的温室气体排放来自混凝土。另外一个更大的二氧化碳排放来源则是从世界各地发电厂烟囱中排放出来的烟雾。

近日,来自加州大学洛杉矶分校(UCLA)的一个跨学科的科学家团队开发出了一个独特的解决方案,可以同时消除上述两个温室气体源。他们的计划是创建一个闭环过程:从发电厂的烟囱中捕获碳,并用它来创制造出可以3D打印的混凝土——二氧化碳混凝土(CO2NCRETE)。

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“这技术把我们视为有害的、从烟囱中排放出来的二氧化碳变成了有价值的东西。”UCLA Luskin创新中心主任J.R. DeShazo教授称。他为此项研究提供了公共政策和经济指导。其它参与此项研究的科学家包括土木与环境工程副教授Gaurav Sant、化学与生物化学教授Richard Kaner、机械、航空航天工程和生物工程教授Laurent Pilon、土木及环境工程助理教授Matthieu Bauchy。

当然,这并不是人类首次尝试从发电厂的排放从捕获二氧化碳,之前也有人做过。但是这项任务的挑战是,捕获二氧化碳之后,我们要用它来做什么。

“我们希望不仅能够捕捉更多的温室气体。”DeShazo说:“而且在捕获之后不是将其储存起来(这是目前的做法),我们要做的事用它来创造一种可以取代水泥的新型建筑材料。”

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研究人员认为这种方式由其适用于那些燃煤发电厂,可以有效地降低二氧化碳排放。这对于火电厂众多的中国来说由其有意义。

到目前为止,这种由二氧化碳转化而来的新型建筑材料已经能够实现实验室规模的生产,科学家们甚至使用3D打印机将其打印成小圆锥体。“我们已经对该技术完成了概念验证。”DeShazo说:“但现在我们要做的是要增加这种材料的产品,然后思考如何将其商业化。在实验室里证明这些技术是一回事,而将其带到生产现场,看看它们在实际条件下是如何工作的则是另外一回事。”

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“我们能够展示一个过程,通过这个过程我们能够将石灰与二氧化碳结合起来生成水泥类材料。”Sant说。“但是我们的目的不是要开发一种建筑材料,我们正在努力开发的是一个全过程的解决方案,这个解决方案集成了所有需要的技术,能够把二氧化碳变成成品。”

“3D打印技术在生物医学领域已经出现了一段时间了。”身为生物医学专家的Sant说:“当你在生物医学的环境中使用它时,你感兴趣的是分辨率、是精度。但是在建筑中,尽管这些都很重要,但是尺度完全不同。最大的挑战是,我们3D打印的并不是一个 5厘米长的东西,而是5米长的建筑构件。这种尺寸上的可扩展性是非常重要的一部分。”

最终要的是,这项技术在经济上是可持续的。“这项技术可以为发电厂带来经济上的激励,使其可以把烟囱废弃变成可用的材料和产品。”DeShazo 说。“它把需要解决的一个问题,变成了有利可图的产品和服务。”

文章来源:互联网采集

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