How we could make carbon-negative concrete | Tom Schuler

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2021-01-04・ 3229    51


Take action on climate change at http://countdown.ted.com. Concrete is all around us: we use it to build our roads, buildings, bridges and much more. Yet over the last 2,000 years, the art of mixing cement and using it to bind concrete hasn't changed very much -- and it remains one of the world's biggest emitters of carbon. Entrepreneur Tom Schuler previews an innovative way to create concrete, potentially turning it into a carbon sink that traps CO2 from the atmosphere -- while producing a viable building material. This talk was part of the Countdown Global Launch on 10.10.2020. (Watch the full event here: https://youtu.be/5dVcn8NjbwY.) Countdown is TED's global initiative to accelerate solutions to the climate crisis. The goal: to build a better future by cutting greenhouse gas emissions in half by 2030, in the race to a zero-carbon world. Get involved at https://countdown.ted.com/sign-up Follow Countdown on Twitter: http://twitter.com/tedcountdown Follow Countdown on Instagram: http://instagram.com/tedcountdown Subscribe to our channel: http://youtube.com/TED TED's videos may be used for non-commercial purposes under a Creative Commons License, Attribution–Non Commercial–No Derivatives (or the CC BY – NC – ND 4.0 International) and in accordance with our TED Talks Usage Policy (https://www.ted.com/about/our-organization/our-policies-terms/ted-talks-usage-policy). For more information on using TED for commercial purposes (e.g. employee learning, in a film or online course), please submit a Media Request at https://media-requests.ted.com

Instruction

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00:00
Transcriber: TED Translators Admin Reviewer: Rhonda Jacobs
Tradutor: Cristiano Tavares Revisora: Tiago Ventura Alves
00:13
Concrete is all around us,
O betão está por toda a parte, mas a maioria de nós não o vê.
00:14
but most of us don't even notice that it's there.
00:17
We use concrete to build our roads, buildings, bridges, airports;
Usamos betão para construir estradas, edifícios, pontes, aeroportos.
00:21
it's everywhere.
Está em todo o lado.
00:23
The only resource we use more than concrete is water.
O único recurso que usamos mais do que o betão é a água.
00:26
And with population growth and urbanization,
Com o aumento da população e a urbanização,
00:28
we're going to need concrete more than ever.
vamos precisar de mais betão do que nunca.
00:30
But there's a problem.
Mas há um problema.
00:32
Cement's the glue that holds concrete together.
O cimento é a cola que aglomera o betão.
00:35
And to make cement,
Para fazer cimento,
00:37
you burn limestone with other ingredients in a kiln at very high temperatures.
queimamos calcário com outros ingredientes num forno a altas temperaturas.
00:42
One of the byproducts of that process is carbon dioxide, or CO2.
Um dos subprodutos desse processo é o dióxido de carbono ou CO2.
00:46
For every ton of cement that's manufactured,
Por cada tonelada de cimento produzido,
00:49
almost a ton of CO2 is emitted into the atmosphere.
é emitida para a atmosfera quase uma tonelada de CO2.
00:53
As a result,
Como resultado,
a indústria do cimento é a segunda maior emissora industrial de CO2,
00:55
the cement industry is the second-largest industrial emitter of CO2,
00:59
responsible for almost eight percent of total global emissions.
responsável por quase 8% do total de emissões globais.
01:03
If we're going to solve global warming,
Se quisermos solucionar o aquecimento global,
01:06
innovation in both cement production and carbon utilization
é absolutamente necessária
a inovação na produção do cimento e na utilização do carbono.
01:10
is absolutely necessary.
01:13
Now, to make concrete, you mix cement with stone, sand, and other ingredients,
Para fazer betão, misturamos cimento com pedras, areia e outros ingredientes,
01:19
throw in a bunch of water, and then wait for it to harden or cure.
deitamos água, e esperamos que endureça, ou seja, que cure.
01:23
With precast products like pavers and blocks,
Com produtos pré-fabricados, como pavimentos e blocos,
01:26
you might shoot steam into the curing chamber
podemos deitar vapor numa câmara de cura
01:28
to try to accelerate the curing process.
para acelerar o processo de cura.
01:30
For buildings, roads, and bridges,
Para edifícios, estradas e pontes,
01:33
we pour what's called ready-mix concrete into a mold on the job site
deitamos uma mistura pronta de betão num molde no local de construção,
01:37
and wait for it to cure over time.
e esperamos pela cura.
01:39
Now, for over 50 years, scientists believed
Durante mais de 50 anos, os cientistas pensaram
01:43
that if they cured concrete with CO2 instead of water,
que, se curassem o betão com CO2, em vez de água
01:47
it would be more durable,
o betão ficaria mais resistente,
01:49
but they were hamstrung by Portland cement's chemistry.
mas foram impedidos pela química do cimento Portland
01:51
You see, it likes to react with both water and CO2,
que reage tanto com água como com CO2
01:55
and those conflicting chemistries just don't make for very good concrete.
e essas químicas conflituosas não resultam num betão de qualidade.
01:59
So we came up with a new cement chemistry.
Então, inventámos uma nova química de cimento.
02:01
We use the same equipment and raw materials,
Usamos o mesmo equipamento as mesmas matérias-primas,
02:04
but we use less limestone,
mas usamos menos calcário
02:06
and we fire the kiln at a lower temperature,
e aquecemos o forno a uma temperatura baixa,
02:08
resulting in up to a 30 percent reduction in CO2 emissions.
resultando numa redução até 30% das emissões de CO2.
02:12
Our cement doesn't react with water.
O nosso cimento não reage com a água.
02:14
We cure our concrete with CO2,
Nós curamos o betão com CO2
02:17
and we get that CO2 by capturing waste gas
e obtemos esse CO2 captando os gases residuais
02:20
from industrial facilities like ammonia plants or ethanol plants
emitidos por instalações industriais, como as fábricas de amoníaco ou etanol,
02:25
that otherwise would've been released into the atmosphere.
que, de outra forma, seriam libertados na atmosfera.
02:28
During curing, the chemical reaction with our cement breaks apart the CO2,
Durante a cura, a reação química com o nosso cimento decompõe o CO2,
02:33
capturing the carbon to make limestone,
e capta o carbono para fazer calcário.
02:36
and that limestone's used to bind the concrete together.
Esse calcário é usado para unir o betão.
02:40
Now, if a bridge made out of our concrete were ever demolished,
Se uma ponte feita com o nosso betão vier a ser demolida um dia,
02:43
there's no fear of the CO2 being emitted because it doesn't exist any longer.
não receamos emissões de CO2, pois este já não existirá.
02:49
When you combine the emissions reduction during cement production
Quando combinamos a redução das emissões,
durante a produção de cimento,
02:52
with the CO2 consumption during concrete curing,
com o consumo de CO2 durante a cura do betão,
02:56
we reduce cement's carbon footprint by up to 70 percent.
reduzimos a pegada de carbono do cimento até 70%.
03:00
And because we don't consume water, we also save trillions of liters of water.
E como não consumirmos água, poupamos milhares de milhões de litros de água.
03:05
Now, convincing a 2,000-year-old industry
Não é fácil convencer uma indústria com 2000 anos
03:08
that hasn't evolved much over the last 200 years,
que ela não se desenvolveu muito nos últimos 200 anos,
03:11
is not easy;
03:12
but there are lots of new and existing industry players
mas há muitas indústrias novas a atacar esse problema.
03:16
that are attacking that challenge.
03:18
Our strategy is to ease adoption
A nossa estratégia é facilitar a sua adoção,
03:20
by seeking solutions that go beyond just sustainability.
através de soluções que vão para além da sustentabilidade.
03:24
We use the same processes, raw material, and equipment
Usamos os mesmos processos, matérias-primas e equipamento
03:27
that's used to make traditional concrete,
usados para fazer o betão tradicional,
03:29
but our new cement makes concrete cured with CO2
mas o nosso cimento produz um betão curado com CO2
03:33
that is stronger, more durable, lighter in color,
que é mais forte, mais duradouro, de cor mais clara
03:37
and it cures in 24 hours instead of 28 days.
e que é curado em 24 horas, em vez de 28 dias.
03:41
Our new technology for ready-mix
A nossa nova tecnologia para uma massa pronta
03:43
is in testing and infrastructure applications,
está a ser testada em aplicações de infraestruturas
03:46
and we've pushed our research even further
e levámos a nossa pesquisa ainda mais longe
03:48
to develop a concrete that may become a carbon sink.
para desenvolver um betão que possa absorver o carbono.
03:51
That means that we will consume more CO2 than is emitted during cement production.
Isso significa que vamos consumir mais CO2 do que aquele que é emitido
durante a produção de cimento.
03:57
Since we can't use CO2 gas at a construction site,
Como não podemos usar CO2 gasoso num local de construção,
04:00
we knew we had to deliver it to our concrete
sabíamos que tínhamos de misturá-lo no nosso betão,
04:02
in either a solid or liquid form.
sob a forma líquida ou sólida.
04:04
So we've been partnering with companies that are taking waste CO2
Por isso, estamos a criar parcerias
com empresas que transformam o CO2 residual
04:09
and transforming it into a useful family of chemicals
numa família de substâncias químicas úteis,
04:12
like oxalic acid or citric acid,
como o ácido oxálico ou o ácido cítrico, o mesmo usado no sumo de laranja.
04:15
the same one you use in orange juice.
04:17
When that acid reacts with our cement,
Quando o ácido reage com o nosso cimento,
04:19
we can pack in as much as four times more carbon into the concrete,
conseguimos aprisionar no betão quatro vezes mais carbono,
04:23
making it carbon negative.
tornando-o negativo em carbono.
04:25
That means that for a one-kilometer road section, we would consume more CO2
Isso significa que, numa estrada de um quilómetro,
consumiríamos mais CO2 do que quase 100 000 árvores
04:30
than almost a 100,000 trees do during one year.
durante um ano.
04:33
So thanks to chemistry and waste CO2,
Então, graças à química e ao CO2 residual,
04:37
we're trying to convert the concrete industry,
estamos a tentar transformar a indústria do betão,
04:39
the second-most-used material on the planet,
o segundo material mais usado no planeta,
04:42
into a carbon sink for the planet.
num sorvedouro de carbono para o planeta.
04:46
Thank you.
Obrigado.
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