How we could make carbon-negative concrete | Tom Schuler

65,843 views ・ 2021-01-04

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

00:00
Transcriber: TED Translators Admin Reviewer: Rhonda Jacobs
0
0
7000
Translator: Masoud Motamedifar Reviewer: Mansoureh Hadavand
00:13
Concrete is all around us,
1
13000
1944
بتون در اطراف ما به وفور وجود دارد،
00:14
but most of us don't even notice that it's there.
2
14968
2818
اما اکثر ما حتی متوجه وجود آن نمی‌شویم.
00:17
We use concrete to build our roads, buildings, bridges, airports;
3
17810
4046
ما از بتون برای جاده‌ها، ساختمان‌ها، پل‌ها، فرودگاه‌ها استفاده می‌کنیم.
00:21
it's everywhere.
4
21880
1183
بتون همه جا هست.
00:23
The only resource we use more than concrete is water.
5
23087
3039
تنها مصالحی که بیشتر از بتون از آن استفاده می‌کنیم آب است.
00:26
And with population growth and urbanization,
6
26150
2496
و با رشد جمعیت و شهرسازی،
00:28
we're going to need concrete more than ever.
7
28670
2063
ما بیش از پیش به بتون نیاز خواهیم داشت.
00:30
But there's a problem.
8
30757
1419
اما یک مشکل وجود دارد.
00:32
Cement's the glue that holds concrete together.
9
32200
3486
سیمان چسبی است که بتون را به هم متصل نگه می‌دارد.
00:35
And to make cement,
10
35710
1478
و برای ساخت سیمان،
00:37
you burn limestone with other ingredients in a kiln at very high temperatures.
11
37212
5394
سنگ آهک و دیگر مواد را در کوره با دمای بسیار بالا می‌سوزانند.
00:42
One of the byproducts of that process is carbon dioxide, or CO2.
12
42630
4236
یکی از محصولات جانبی این فرآیند، دی اکسید کربن یا CO2 است.
00:46
For every ton of cement that's manufactured,
13
46890
2976
به ازای هر تن سیمان تولیدی،
00:49
almost a ton of CO2 is emitted into the atmosphere.
14
49890
3986
حدود یک تن CO2 وارد هوا می‌شود.
00:53
As a result,
15
53900
1157
در نتیجه،
00:55
the cement industry is the second-largest industrial emitter of CO2,
16
55081
4425
صنایع تولید سیمان دومین منتشرکننده بزرگ صنعتی CO2
00:59
responsible for almost eight percent of total global emissions.
17
59530
4246
و مسئول حدود هشت درصد از کل انتشار جهانی این گاز است.
01:03
If we're going to solve global warming,
18
63800
2276
اگر می‌خواهیم مشکل گرمایش زمین را حل کنیم،
01:06
innovation in both cement production and carbon utilization
19
66100
4769
نوآوری در تولید سیمان و استفاده از کربن
01:10
is absolutely necessary.
20
70893
2113
کاملا ضروری است.
01:13
Now, to make concrete, you mix cement with stone, sand, and other ingredients,
21
73030
5986
برای تولید بتون، سیمان با سنگ، شن و مواد دیگر ترکیب می‌گردد،
01:19
throw in a bunch of water, and then wait for it to harden or cure.
22
79040
4266
مقداری آب به آن اضافه می‌شود، و سپس زمان داده می‌شود تا پخته و سفت گردد.
01:23
With precast products like pavers and blocks,
23
83330
3006
در مورد محصولات پیش ساخته مثل سنگفرش و بلوک،
01:26
you might shoot steam into the curing chamber
24
86360
2146
ممکن است بخار با شدت به داخل کوره پرتاب شود،
01:28
to try to accelerate the curing process.
25
88530
2406
تا فرآیند پخت سرعت گیرد.
01:30
For buildings, roads, and bridges,
26
90960
2367
در مورد ساختمان‌ها، جاده‌ها و پل‌ها،
01:33
we pour what's called ready-mix concrete into a mold on the job site
27
93351
4305
سیمان آماده ترکیب شدن را در محل عملیات داخل قالب ریخته
01:37
and wait for it to cure over time.
28
97680
2096
و صبر می‌کنند که با زمان پخت شود.
01:39
Now, for over 50 years, scientists believed
29
99800
3498
بیش از ۵۰ سال دانشمندان عقیده داشتند
01:43
that if they cured concrete with CO2 instead of water,
30
103322
4224
اگر سیمان را با CO2 به جای آب پخت کنند،
01:47
it would be more durable,
31
107570
1496
دوام آن بیشتر خواهد بود،
01:49
but they were hamstrung by Portland cement's chemistry.
32
109090
2636
اما ترکیب شیمیایی سیمان پورتلند آنها را به زانو درآورد.
01:51
You see, it likes to react with both water and CO2,
33
111750
3488
در حقیقت، آن هم با آب و هم با CO2 واکنش می‌دهد،
01:55
and those conflicting chemistries just don't make for very good concrete.
34
115262
4224
و آن ترکیب‌های شیمیایی متناقض، نمی‌توانند سیمان بسیار خوبی تولید کنند.
01:59
So we came up with a new cement chemistry.
35
119510
2126
پس ما یک فرمول جدید برای سیمان خلق کردیم.
02:01
We use the same equipment and raw materials,
36
121660
2696
ما از مواد اولیه و تجهیزات یکسانی استفاده می‌کنیم،
02:04
but we use less limestone,
37
124380
1806
اما سنگ آهک کمتری به کار می‌بریم،
02:06
and we fire the kiln at a lower temperature,
38
126210
2516
و کوره را با دمای پایین تری روشن می‌کنیم،
02:08
resulting in up to a 30 percent reduction in CO2 emissions.
39
128750
3896
در نتیجه انتشار CO2 تا ۳۰ درصد کاهش می‌یابد.
02:12
Our cement doesn't react with water.
40
132670
2106
سیمان تولیدی ما با آب واکنش نمی‌دهد.
02:14
We cure our concrete with CO2,
41
134800
2667
ما بتون‌مان را با CO2 پخت می‌کنیم،
02:17
and we get that CO2 by capturing waste gas
42
137491
3415
و آن CO2 را از طریق جمع آوری گاز زاید
02:20
from industrial facilities like ammonia plants or ethanol plants
43
140930
4956
تولیدی از تاسیسات صنعتی مثل نیروگاه‌های آمونیاک یا اتانول، به دست می‌آوریم
02:25
that otherwise would've been released into the atmosphere.
44
145910
2766
که در غیر این صورت وارد جو می‌شدند.
02:28
During curing, the chemical reaction with our cement breaks apart the CO2,
45
148700
5246
حین پخت، واکنش شیمیایی با سیمان ما CO2 را تجزیه می‌کند،
02:33
capturing the carbon to make limestone,
46
153970
2546
و کربن را برای تولید سنگ آهک می‌گیرد،
02:36
and that limestone's used to bind the concrete together.
47
156540
3746
و آن سنگ آهک برای بهم چسباندن بتن استفاده می‌شود.
02:40
Now, if a bridge made out of our concrete were ever demolished,
48
160310
3596
اگر یک پل که با سیمان ما ساخته شده بخواهد تخریب شود،
02:43
there's no fear of the CO2 being emitted because it doesn't exist any longer.
49
163930
5046
ترسی در رابطه با انتشار CO2 وجود ندارد چرا که دیگر وجود ندارد.
02:49
When you combine the emissions reduction during cement production
50
169000
3706
وقتی کاهش انتشار CO2 حین تولید سیمان را
02:52
with the CO2 consumption during concrete curing,
51
172730
3601
با مصرف آن حین پخت بتون ترکیب کنید،
02:56
we reduce cement's carbon footprint by up to 70 percent.
52
176355
4144
ما ردپای کربن سیمان را تا ۷۰ درصد کاهش داده‌ایم.
03:00
And because we don't consume water, we also save trillions of liters of water.
53
180523
4563
و به این دلیل که از آب استفاده نمی‌کنیم، تریلیون‌ها لیتر آب صرفه جویی کرده‌ایم.
03:05
Now, convincing a 2,000-year-old industry
54
185110
3106
قانع کردن یک صنعت ۲,۰۰۰ ساله
03:08
that hasn't evolved much over the last 200 years,
55
188240
3099
که طی ۲۰۰ سال گذشته پیشرفت زیادی نداشته،
03:11
is not easy;
56
191363
1333
کار آسانی نیست؛
03:12
but there are lots of new and existing industry players
57
192720
3496
اما نقش آفرینان صنعتی موجود یا جدید زیادی وجود دارند
03:16
that are attacking that challenge.
58
196240
1786
که با این چالش مبارزه می‌کنند.
03:18
Our strategy is to ease adoption
59
198050
2306
استراتژی ما این است که اتخاذ این راهکار را
03:20
by seeking solutions that go beyond just sustainability.
60
200380
3914
با جستجوی راه حل‌هایی که فراتر از فقط پایداری هستند آسان کنیم.
03:24
We use the same processes, raw material, and equipment
61
204318
3168
ما از فرآیندها، مواد اولیه و تجهیزات مشابه و یکسان
03:27
that's used to make traditional concrete,
62
207510
2286
با تولید سنتی بتون استفاده می‌کنیم،
03:29
but our new cement makes concrete cured with CO2
63
209820
3516
اما سیمان جدید ما، بتونی پخت شده با CO2 را تولید می‌کند
03:33
that is stronger, more durable, lighter in color,
64
213360
3766
که مستحکم تر و بادوام‌تر است و رنگ روشن‌تری دارد،
03:37
and it cures in 24 hours instead of 28 days.
65
217150
4376
و به جای ۲۸ روز، طی ۲۴ ساعت پخت می‌شود.
03:41
Our new technology for ready-mix
66
221550
1976
فناوری جدید ما برای سیمان آماده ترکیب
03:43
is in testing and infrastructure applications,
67
223550
2426
در مرحله تست در کاربردهای زیرساختی است،
03:46
and we've pushed our research even further
68
226000
2690
و ما تحقیقاتمان را حتی بیشتر گسترش داده‌ایم
03:48
to develop a concrete that may become a carbon sink.
69
228714
3022
تا بتونی تولید کنیم که شاید بتواند کربن را جذب کند.
03:51
That means that we will consume more CO2 than is emitted during cement production.
70
231760
5366
یعنی ما CO2 بیشتری نسبت به آنچه در تولید سیمان آزاد کرده‌ایم مصرف خواهیم کرد.
03:57
Since we can't use CO2 gas at a construction site,
71
237150
3216
از آنجایی که نمی‌توانیم از گاز CO2 در محل عملیات استفاده کنیم،
04:00
we knew we had to deliver it to our concrete
72
240390
2376
می‌دانستیم که باید آن را
04:02
in either a solid or liquid form.
73
242790
2026
به حالت جامد یا مایع به بتون برسانیم.
04:04
So we've been partnering with companies that are taking waste CO2
74
244840
4171
بنابراین با شرکت‌هایی همکاری داشته‌ایم که CO2 زاید را جمع آوری
04:09
and transforming it into a useful family of chemicals
75
249035
3426
و آن را به مواد شیمیایی مفید تبدیل می‌کنند؛
04:12
like oxalic acid or citric acid,
76
252485
2491
موادی مثل اگزالیک اسید یا سیتریک اسید،
04:15
the same one you use in orange juice.
77
255000
2076
که در تهیه آب پرتقال هم مصرف می‌شوند.
04:17
When that acid reacts with our cement,
78
257100
2006
هنگامی که آن اسید با سیمان ما واکنش می‌دهد،
04:19
we can pack in as much as four times more carbon into the concrete,
79
259130
4286
می‌توانیم تا چهار برابر بیشتر کربن داخل بتون جای دهیم،
04:23
making it carbon negative.
80
263440
1746
و ردپای کربن آن را منفی کنیم.
04:25
That means that for a one-kilometer road section, we would consume more CO2
81
265210
4896
این بدان معناست که به ازای یک کیلومتر جاده، ما می‌توانیم
04:30
than almost a 100,000 trees do during one year.
82
270130
3736
از حدود ۱۰۰,۰۰۰ درخت در یک سال، CO2 بیشتری مصرف کنیم.
04:33
So thanks to chemistry and waste CO2,
83
273890
3086
درنتیجه به وسیله علم شیمی و دی اکسید کربن زائد،
04:37
we're trying to convert the concrete industry,
84
277000
2356
ما در تلاشیم که صنعت تولید بتون را
04:39
the second-most-used material on the planet,
85
279380
3466
که دومین ماده پر مصرف در کره زمین است،
04:42
into a carbon sink for the planet.
86
282870
2809
را به یک عامل جذب کننده‌ی CO2 برای زمین تبدیل کنیم.
04:46
Thank you.
87
286500
1190
متشکرم.
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7