2月01日,2021年

Masscec如何支持减少体现碳

Tessa Scheid,清洁技术创新研究员

4月22日,2020年4月,地球日,州长查理贝克正式化,英联邦的新温室气体排放限制将净零2050。在反对气候变化的斗争中,马萨诸塞州需要减少各种经济部门的温室气体(GHG)排放。Masscec旨在通过清洁能量减少这些部门中的每一个的碳贡献资助机会而这些计划的主要联络点之一是建立脱碳。beplay.com建筑材料和施工目前占了约11%的全球二氧化碳排放量。这一部门排放的主要驱动因素是体现碳,这是由采矿,收获,加工,制造,运输和建筑材料安装产生的所有温室气体排放的总和。

即使建筑是节能的,它仍然可以拥有对气候产生不利影响的排放。陈旧的环境影响分析没有检查这种排放 - 在施工账户中考虑全球考虑的严重监督每年约37.29亿吨二氧化碳。在建设的增加速度下,体现碳将继续上升,直到它负责2020 - 2015年期间,近一半的新施工排放量。这种强大的年度排放预测可以通过选择前进的生态意图建筑材料来缓解。

具体的

作为世界上使用最广泛的建筑材料,到2050年,混凝土产量预计将增长12-23%,这是考虑有害的具体处理如何的令人担忧的原因。排放在混凝土生产过程中在两个阶段发布:产生的40%的二氧化碳来自化石燃料的燃烧,其余60%​​来自天然存在的化学反应。看我们的博客“建筑物可以成为全球变暖的解决方案吗?解决体现碳的影响“有关混凝土制造中温室气体排放的进一步细节。

2019年,Masscec颁发了Nima Rahbar博士伍斯特理工学院$ 65,000催化剂授予他的酶自我治疗具体提案。Rahbar的技术教授使混凝土能够通过其再生品质更加弹性。使用碳酸酐酶酶的混凝土“自我愈合”,该酶催化碳酸钙晶体沉淀并通过堵漏缺陷来修复其原始强度的混凝土。该混凝土主要通过减轻进一步混凝土生产来修复或更换现有的磨损混凝土的需求来降低碳消耗。它还通过在酶化学反应期间消耗CO 2积极地减少了环境温度。不仅是酶自愈混凝土环境有益 - 但也是廉价且经济上可行的。Rahbar教授的具体技术不会对人类健康产生任何风险,因为酶既没有毒性和可生物降解。最近,酶自我愈合混凝土已经获得专利,并且在其最终测试的最后阶段催化剂程序。

绝缘

建筑物的隔热之所以至关重要,有两个原因。首先,它是建筑内部和外部热能之间的屏障,因此,它的有效性决定了需要多少能量来加热或冷却建筑。其次,隔热材料可以作为建筑物内碳的贡献者,或者作为碳汇——区别在于材料。采用天然材料和吹入式安装减少绝缘占地面积的最佳方法。

建筑物的隔热之所以至关重要,有两个原因。首先,它是建筑内部和外部热能之间的屏障,因此,它的有效性决定了需要多少能量来加热或冷却建筑。其次,隔热材料可以作为建筑物内碳的贡献者,或者作为碳汇——区别在于材料。采用天然材料和吹入式安装减少绝缘占地面积的最佳方法。

天然材料,如木材,充当碳汇,一种吸收环境中碳的材料。虽然体现碳是至关重要的考虑,但它应该与绝缘的操作性能相平衡,因为由于含有热能缺乏有效性导致的能量损失将固有地导致碳排放增加。

2015年,Masscec奖励洁面乳(以前是Ultracell绝缘)InnovateMass授予150,000美元,以促进其先进的纤维素绝缘建议。CleanFiber的项目创造了一种从100%再生纸板和纸生产废物生产纤维素绝缘的方法。这种绝缘作为碳汇,因为纸板和纸张从植物中收获,从而从大气中除去CO 2。纤维素绝缘体代替使用具有排放密集型生产过程的产品,使用现有的材料从大气中取出并保留碳。CleanFiber的绝缘层也在竞争性和由于其节能生产过程所致的玻璃纤维和泡沫绝缘。

钢用于各种不同的行业,但两个主要的是建筑和运输部门。在建筑物中,钢用于框架,加强杆和片材产品。在运输中,钢用于车辆发动机和货运列车等机制。因此,钢铁生产是建筑材料领域的另一个主要体现碳贡献者

减少钢制建筑和运输贡献的体现碳总体量的方法是避免完全使用它,当另一个较为发光的材料足够时。但是,更可持续的钢材,特别是在运输部门,是铝。由于铝的重量相对较低,通过减少运输和能源成本,它具有比钢更低的体现碳冲击。

Masscec已授予多个与运输相关的铝制的项目,包括合金企业'2020年提案催化剂程序。合金的企业的添加剂制造技术旨在降低印刷铝部件的成本和时间尺度,从而实现更快的创新,特别是在飞机和汽车的重量级中。合金企业的产品将激光切割与新的金属粘合工艺相结合,为铝部件创建3D打印过程。3D印刷机采用铝箔代替典型的金属粉末,从而提高了安全性,降低了制造能源强度和降低成本。目前,缺乏快速的制造技术来实现迭代原型设计和测试是将铝制成作为结构材料的屏障。

另一个项目授予专注于铝的发展的Masscec是2020年放大器授予者Veloxint公司。Veloxint正在开发和工业化下一代纳米晶体金属合金,用于航空航天的先进制造和轻量化。在一起通用电气橡树岭国家实验室,肯塔基大学,Veloxint将展示用专有的Veloxint合金制成的轻质发动机压缩机刀片,这使得能够在商用飞机的燃料效率方面进行了大量的改进。通过进展铝的适用性和轻质性质,合金企业和Veloxint减轻抵押屏障,可以获得铝的下部体现碳替代品,如铝。

期待

尽管面对气候危机的碳排放预测出现了可怕的,但传统的高层碳材料的许多替代方案开始出现,其中一些材料选择提供了在构建和改造建筑物时螯合碳的能力。环境变化是人类未来的必要性,它始于我们所做的选择的大规模改变。虽然建筑物和现代交通是开发社会的一个组成方面,但有可能改变我们构建和重建的方式,并考虑到所体现的碳,使我们的建筑和车辆可以比以往任何时候都更有效和气候。我们致命的挑战是即将和复杂的,但Masscec希望通过提供有前途的绿色能源和建筑系统来实现英联邦气候目标的较大解决方案的一部分。