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CO2 유래 콘크리트는 순부정적 미래를 건설할 수 있습니다

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2 개월 전

2024년 ２월 21일

인구가 증가하고 건설 부문이 급속히 확장되는 세상에서 주택 건설이 기후를 손상시키는 것을 어떻게 방지할 수 있습니까? 콘크리트는 지구상에서 두 번째로 많이 소비되는 재료이지만, 주요 성분인 시멘트는 전 세계 인류에 의한 CO7 배출량의 2%를 차지합니다. 대답은 허공에서 나올 수 있습니다 - CO2 유래 건축 자재 - 쓰기 Eve Pope, IDTechEx의 기술 분석가

새로운 IDTechEx 보고서 "이산화탄소 활용도(2024-2044년): 기술, 시장 예측 및 기업"에서는 포집된 이산화탄소의 가치를 평가하여 유용한 제품을 만드는 다양한 방법을 탐구합니다. 이 중에서 CO2 유래 건축자재는 성능 개선, 비용 경쟁력은 물론 지속 가능성 이점으로 인해 특히 유망한 것으로 나타났습니다. IDTechEx는 170년까지 포집된 CO2 중 2044억 XNUMX천만 톤 이상이 건축 자재에 활용될 것으로 예측합니다.

이산화탄소는 프리캐스트 콘크리트 양생 중 CO2 주입, 레미콘 혼합 중 CO2 주입, 탄산염 골재/첨가제 형성 등 세 가지 방법으로 콘크리트 생산에 활용될 수 있습니다.

활용도(CO2U) 및 탄소 포집(CC) 기회가 표시된 콘크리트 생산 단계. 출처: IDTechEx

많은 양의 에너지와 녹색 수소(종종 엄청나게 비싼)가 필요한 e-연료로의 전환과 같은 일부 다른 이산화탄소 활용 경로와는 달리, 콘크리트 제조 중 CO2 흡수를 뒷받침하는 기본 광물화 화학은 열역학적으로 선호되고 에너지가 적습니다. -안정적인 금속 탄산염이 형성되기 때문에 집약적입니다. 이러한 탄산염은 CO2를 효과적으로 영구적으로 격리하므로 CO2 유래 건축 자재는 이산화탄소 활용 및 이산화탄소 저장 기능을 동시에 수행합니다. 이 공정은 다양한 CO2 소스와 호환됩니다.

폐기물 가치화

폐 CO2 외에도 고형 폐기물 흐름은 탄산염을 형성하기 위해 CO2 광물화 화학을 사용하여 새로운 콘크리트로 용도 변경될 수도 있습니다. 예를 들어, CO2 유래 콘크리트 업체에는 철거된 콘크리트와 CO2의 반응을 이용해 이산화탄소를 저장하고 콘크리트 골재를 생산하는 스위스 회사인 neustark가 포함됩니다. 영국에 본사를 둔 또 다른 골재 생산업체인 OCO Technology는 대신 산업 열 공정에서 발생하는 CO2와 폐기물을 사용합니다. 한편, 건축자재 대기업인 하이델베르그 머티리얼즈(Heidelberg Materials)는 시멘트 대체재를 만들기 위해 CO2를 사용하는 재활용 콘크리트에 대한 지속적인 연구개발을 진행하고 있습니다. 철강 슬래그는 Carbonaide 및 CarbiCrete를 포함한 회사에서 CO2 보조 경화 중 시멘트 대체품으로 연구되고 있습니다. 폐기물 처리 수수료를 통해 추가 수익을 창출할 수 있으며, 일부 CO2 유래 콘크리트 업체는 이미 기존 업체와 가격 동등성을 달성했다고 보고하고 있습니다.

채택 가속화

콘크리트 생산은 일반적으로 마진이 낮고 친환경 프리미엄을 지불하려는 의지도 낮습니다. 따라서 CO2 유래 콘크리트의 광범위한 배치는 CO2 활용 기술 플레이어에 의존하여 기존 제조 공정에 최소한의 방해를 주는 채택하기 쉬운 솔루션을 만들 것입니다. CO2 보조 경화에서 일부 플레이어는 개조 가능한 경화 챔버를 목표로 삼았습니다. 다른 곳에서는 플러그 앤 플레이 및 모바일 장치 솔루션도 상용화되고 있습니다.

2023년에는 CO2 보조 경화에 관한 여러 ASTM 표준이 발표되어 CO2 기반 프리캐스트 콘크리트의 안전성과 품질에 대한 신뢰가 향상되었습니다. 많은 CO2 유래 건축 자재가 아직 기존 콘크리트와 가격 동등성을 달성하지 못했지만 일부 고객은 향상된 성능(예: 더 높은 강도 및 향상된 미적 측면)으로 인해 기꺼이 프리미엄을 지불할 의향이 있습니다.

넷제로를 넘어

콘크리트에 CO2를 직접 흡수하는 것은 이산화탄소가 화석 점오염원(예: 석탄 발전소)에서 공급되는 경우 순 제로 과정이 될 수 있고, 생물학적 또는 직접 공기 포집 CO2가 사용되는 경우 순 음성 과정이 될 수 있습니다. 2023년에는 DAC(직접 공기 포집) 회사인 Heirloom과 CO2 유래 콘크리트 업체인 CarbonCure 간의 협력을 통해 처음으로 대기에서 포집된 CO2를 콘크리트에 저장했습니다.

그러나 시멘트 생산 중에 방출되는 CO2를 고려할 때 CO2 유래 콘크리트는 여전히 순음성입니까? CO2 광물화 과정에서 금속 탄산염이 형성되면 콘크리트 강도가 증가하고 필요한 시멘트 양이 줄어들 수 있습니다. 대안으로, 일부 탄산염 첨가제는 시멘트 보충 재료로 작용하여 시멘트를 대체할 수 있습니다. 따라서 IDTechEx의 플레이어 분석에 따르면 몇몇 기업은 탄소 음성 콘크리트 제품을 생산할 수 있습니다. CO2를 콘크리트에 영구적으로 저장하면 플레이어는 자발적 탄소 시장에서 고가의 이산화탄소 제거 크레딧을 판매할 수 있습니다.

12명의 CO2 유래 콘크리트 업체로부터 얻은 탄소 발자국 데이터. 출처: IDTechEx

앞으로의 길

CO2 유래 콘크리트 생산은 기존 콘크리트보다 비싸지만 폐기물 처리 비용과 탄소 배출권 판매를 통해 수익을 창출할 수 있으며 일부 업체에서는 이미 가격 동등성을 달성했다고 보고하고 있습니다. 앞으로 더 강력한 규제 지원(예: 탄소 가격 인상)으로 인해 활용이 더욱 가속화될 것이며, IDTechEx는 170년까지 포집된 CO2의 2044억 2천만 톤 이상이 건축 자재에 활용될 것으로 예측하고 있습니다. 시멘트 가마용 탄소 포집 솔루션은 계속해서 개발되고 있습니다. COXNUMX는 시멘트 생산에서 공급되어 순환 솔루션을 만들 수 있습니다.

다운로드 가능한 샘플 페이지를 포함하여 새로운 IDTechEx 보고서 "이산화탄소 활용(2024-2044년): 기술, 시장 예측 및 기업"에 대해 자세히 알아보려면 www.IDTechEx.com/CO2U를 방문하세요.

IDTechEx의 CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장) 시장 조사 포트폴리오에 대한 자세한 내용은 IDTechEx "CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장) 시장 2023~2043" 및 "이산화탄소 제거(CDR) 시장 2023"을 참조하세요. -2040: 기술, 기업 및 예측' 보고서.