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石灰石加热-建筑业二氧化碳排放的主要元凶

时间:2024-09-21 14:36来源:USGS 作者:admin 点击:
虽然大多数人都意识到汽车、飞机和发电厂是造成气候变化的原因,但还有一个温室气体的主要来源却常常被人们忽视。它就在我们身边甚至可能就在你读这篇文章的地方。它就是混凝
虽然大多数人都意识到汽车、飞机和发电厂是造成气候变化的原因,但还有一个温室气体的主要来源却常常被人们忽视。它就在我们身边——甚至可能就在你读这篇文章的地方。它就是混凝土,以及制造混凝土所用的水泥。

消耗量最大

混凝土是地球上使用最广泛的人造材料,也是气候变化的重要因素。
 
水泥是混凝土的主要成分,它之所以出名是因为它是建筑物、道路、人行道和许多其他结构的重要基础。混凝土本身由三个关键成分组成:水泥、水和骨料(砾石和沙子的混合物)。在一些州,可以在当地采购所有这些成分,但由于许多水泥厂已经关闭,这不再像以前那么容易了。因此,水泥通常从一个州甚至一个国家进口,而骨料可能来自另一个国家,通过驳船和其他运输方式到达最终目的地。
 
一旦原料到达目的地,所有原料就会混合在一起,装进装有圆形桶的卡车,然后运往施工现场。这种事情每天都在世界各地发生。 
 
二氧化碳(CO2)是水泥生产过程中释放的主要温室气体,占全球碳排放量的 7-8%,对全球变暖产生了重大影响。具体来说,它大致相当于 世界上所有汽车的二氧化碳排放量。

水泥的碳足迹经常被忽视

你可能会认为混凝土的排放主要是由于从遥远的地方运输原料造成的。虽然运输是一个重要的因素,因此寻找附近的来源很重要,但主要因素实际上是一种成分:水泥。水泥生产中二氧化碳排放的主要来源是石灰石的烧制。

其工作原理如下:水泥由磨碎的石灰石制成,然后将其与粘土或页岩一起放入窑中加热。窑的温度范围为 2,700 – 3,000 华氏度。在此过程中,二氧化碳以两种方式释放:1) 来自用于加热窑的化石燃料和 2) 来自石灰石本身释放的气体。当石灰石 (CaCO₃) 在窑中加热时,它会发生一种称为煅烧的化学反应。该过程会产生氧化钙 (CaO) 并释放二氧化碳作为副产品。煅烧占水泥生产总二氧化碳排放量的近 三分之二。另外三分之一来自用于加热窑的能量。
 
当与水泥混合时,一堆湿的沙砾会转变成我们称之为混凝土的粘性混合物。 


今年 4 月,美国交通部联邦公路管理局邀请美国地质调查局负责地球测绘资源计划的专家 Darcy McPhee 博士与州政府代表一起,帮助挑选候选人,组成一个 工作组,研究基础设施项目覆盖资源的获取方式。在这里,“覆盖资源”是指交通基础设施建设和维护中使用的各种常见材料,包括石头、沙子和砾石。
 
美国地质调查局的科学家一直都在联邦跨部门社区中就各种科学问题发挥顾问作用。美国地质调查局被纳入早期联邦公路管理局会议,凸显了其在应对水泥生产环境挑战方面发挥未来顾问作用的潜力。
 
政府和行业认识到加热石灰石对环境的影响,正在共同探索新的解决方案。7 月,白宫召开了 混凝土创新峰会,政府机构领导人和美国创新水泥制造商齐聚一堂。峰会重点介绍了加速清洁水泥商业化方面的进展。讨论的重点包括可以替代或抵消加热石灰石影响的新矿物和材料。 

展望未来,美国地质调查局将在评估和解释被视为传统材料替代品的新材料数据方面发挥重要作用。通过利用其能力,美国地质调查局可以提供全面的分析和见解,支持可持续和创新的建筑实践,为更绿色的未来铺平道路

原文地址:https://www.usgs.gov/news/featured-story/heating-limestone-a-major-co2-culprit-construction
(责任编辑:admin)
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