一種新設(shè)備可以更簡(jiǎn)單地測(cè)量混凝土中捕獲的二氧化碳，并且所用時(shí)間僅為當(dāng)前方法的三分之一。東京大學(xué)的研究人員與工業(yè)界的工程師合作，發(fā)明了一種盒狀設(shè)備，稱(chēng)為混凝土熱重和氣體分析儀。該設(shè)備將混凝土樣品加熱到近 1,000 攝氏度，使其中的二氧化碳釋放出來(lái)，以便測(cè)量。與當(dāng)前的技術(shù)相比，這種新方法更簡(jiǎn)單、更準(zhǔn)確、更方便用戶(hù)使用，而當(dāng)前的技術(shù)需要耗時(shí)且復(fù)雜的過(guò)程，需要將混凝土樣品粉碎成粉末才能取樣。研究人員希望，隨著混凝土和水泥行業(yè)努力抵消其排放量，作為管理溫室氣體的全球目標(biāo)的一部分，它將來(lái)能為二氧化碳交易做出貢獻(xiàn)。
混凝土無(wú)處不在。我們生活在混凝土中，行走在混凝土上，甚至拍、寫(xiě)歌。這種堅(jiān)固耐用的材料在現(xiàn)代生活中無(wú)處不在，甚至早在古羅馬時(shí)期就已存在，是世界各地建筑項(xiàng)目的主要材料。但它也有好壞之分。一方面，混凝土及其主要成分之一水泥的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)排放出大量的溫室氣體。據(jù)估計(jì)，迄今為止，人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的所有二氧化碳排放量中，僅水泥生產(chǎn)就占了 5-8% 。然而，混凝土現(xiàn)在可以通過(guò)碳捕獲、利用和儲(chǔ)存的方法儲(chǔ)存二氧化碳。
實(shí)現(xiàn)“凈零排放”，即從大氣中吸收的二氧化碳量等于排放的二氧化碳量，已成為應(yīng)對(duì)全球變暖的國(guó)際政策的基石。但要做到這一點(diǎn)，我們需要知道溫室氣體的產(chǎn)生原因、產(chǎn)生量以及通過(guò)不同的技術(shù)可以去除多少溫室氣體。
到目前為止，要找出混凝土中成功捕獲的二氧化碳量是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。取一個(gè)直徑約 10 厘米、高 20 厘米的圓柱體，將其壓碎，使其不會(huì)與空氣發(fā)生反應(yīng)(這會(huì)影響結(jié)果)。然后經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過(guò)程，將其變成細(xì)小均勻的粉末，并從中取出少量樣本進(jìn)行化學(xué)分析
東京大學(xué)的研究人員與工業(yè)界的工程師共同開(kāi)發(fā)了一種新設(shè)備，可以省去這個(gè)耗時(shí)的過(guò)程。東京大學(xué)工程研究生院建筑系的丸山一平教授說(shuō)：“我們開(kāi)發(fā)了一種新機(jī)器，它可以測(cè)量混凝土或水泥材料中固定的二氧化碳量，而無(wú)需將其壓碎。”“到目前為止，還沒(méi)有一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)測(cè)量混凝土中固定的二氧化碳量，但有了這個(gè)裝置，我們可以縮短測(cè)量二氧化碳所需的時(shí)間，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。”
將一個(gè)試樣塊放入裝置內(nèi)，然后加熱至 980 攝氏度。隨著試樣塊的加熱，包括 CO 2在內(nèi)的氣體會(huì)從試樣塊中釋放出來(lái)，然后可以進(jìn)行測(cè)量。這種新工藝所需的時(shí)間約為當(dāng)前方法的三分之一，限制了混凝土與空氣發(fā)生反應(yīng)的時(shí)間。結(jié)果表明，即使 CO 2在試樣塊內(nèi)分布不均勻，也可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。
東京大學(xué)的研究人員設(shè)想了該裝置的概念和所需部件，而理學(xué)公司的工程師則對(duì)其進(jìn)行了開(kāi)發(fā)。隨后，東京大學(xué)和太平洋咨詢(xún)公司的研究人員對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。
“這種裝置需要足夠大的空間和特殊的安全考慮，所以目前它的應(yīng)用還存在一些限制，”Maruyama 說(shuō)道。“不過(guò)，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的測(cè)試，我們希望讓這種裝置實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，這樣它就可以為混凝土行業(yè)的合理排放交易做出貢獻(xiàn)，并支持全球?qū)崿F(xiàn)碳中和的努力。”
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