How we could make carbon-negative concrete | Tom Schuler

53,188 views

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

Double-click on the English captions to play the video from there.

00:00
Transcriber: TED Translators Admin Reviewer: Rhonda Jacobs
Переводчик: TED Translators Admin Редактор: Elena McDonnell
00:13
Concrete is all around us,
Бетон окружает нас повсюду,
00:14
but most of us don't even notice that it's there.
но большинство из нас даже не замечают его.
00:17
We use concrete to build our roads, buildings, bridges, airports;
Мы используем бетон для строительства дорог, зданий, мостов, аэропортов.
00:21
it's everywhere.
Он повсюду.
Единственный ресурс, который мы используем больше, чем бетон — это вода.
00:23
The only resource we use more than concrete is water.
00:26
And with population growth and urbanization,
С ростом населения и урбанизацией
00:28
we're going to need concrete more than ever.
нам потребуется ещё больше бетона.
00:30
But there's a problem.
Но проблема вот в чём.
Цемент является вяжущим веществом, которое скрепляет бетон.
00:32
Cement's the glue that holds concrete together.
00:35
And to make cement,
А для производств цемента известняк и другие ингредиенты
00:37
you burn limestone with other ingredients in a kiln at very high temperatures.
жгут в печи при очень высокой температуре.
00:42
One of the byproducts of that process is carbon dioxide, or CO2.
Один из побочных продуктов этого процесса —
углекислый газ, или CO2.
00:46
For every ton of cement that's manufactured,
На каждую тонну произведённого цемента приходится
00:49
almost a ton of CO2 is emitted into the atmosphere.
почти тонна CO2, выбрасываемого в атмосферу.
00:53
As a result,
Это делает цементную промышленность
00:55
the cement industry is the second-largest industrial emitter of CO2,
вторым крупнейшим источником выбросов CO2,
00:59
responsible for almost eight percent of total global emissions.
на долю которого приходится почти 8% общих мировых выбросов.
01:03
If we're going to solve global warming,
Для решения проблемы глобального потепления
01:06
innovation in both cement production and carbon utilization
необходимы инновации в производстве цемента
и утилизации углерода.
01:10
is absolutely necessary.
01:13
Now, to make concrete, you mix cement with stone, sand, and other ingredients,
При изготовлении бетона цемент смешивают
с гравием, песком и другими составляющими,
01:19
throw in a bunch of water, and then wait for it to harden or cure.
добавляют воду
и оставляют затвердевать.
01:23
With precast products like pavers and blocks,
При изготовлении сборных элементов, таких как брусчатка и блоки,
01:26
you might shoot steam into the curing chamber
в камеру выдерживания бетона вводят пар,
01:28
to try to accelerate the curing process.
чтобы ускорить процесс затвердения.
01:30
For buildings, roads, and bridges,
Для строительства зданий, дорог и мостов
01:33
we pour what's called ready-mix concrete into a mold on the job site
готовую бетонную смесь на производственном участке
заливают в формы, где она затвердевает.
01:37
and wait for it to cure over time.
01:39
Now, for over 50 years, scientists believed
Уже более 50 лет ученые считают, что если для выдерживания бетона
01:43
that if they cured concrete with CO2 instead of water,
использовать CO2 вместо воды, то он будет более прочным.
01:47
it would be more durable,
01:49
but they were hamstrung by Portland cement's chemistry.
Но их останавливал состав портландцемента.
01:51
You see, it likes to react with both water and CO2,
Он активно взаимодействует как с водой, так и с двуокисью углерода,
01:55
and those conflicting chemistries just don't make for very good concrete.
и эти конфликтующие реакции
не способствуют получению качественного бетона.
01:59
So we came up with a new cement chemistry.
Поэтому мы предложили новую формулу цемента.
02:01
We use the same equipment and raw materials,
Мы применяем то же оборудование и сырьё,
02:04
but we use less limestone,
но используем меньше известняка
02:06
and we fire the kiln at a lower temperature,
и снижаем температуру печи,
02:08
resulting in up to a 30 percent reduction in CO2 emissions.
что приводит к снижению выбросов CO2 на 30%.
02:12
Our cement doesn't react with water.
Наш цемент не взаимодействует с водой.
02:14
We cure our concrete with CO2,
Мы выдерживаем бетон в двуокиси углерода,
02:17
and we get that CO2 by capturing waste gas
которую получаем, собирая отработанный газ
02:20
from industrial facilities like ammonia plants or ethanol plants
на промышленных предприятиях, производящих аммиак и этанол,
02:25
that otherwise would've been released into the atmosphere.
который в противном случае попал бы в атмосферу.
02:28
During curing, the chemical reaction with our cement breaks apart the CO2,
Во время выдерживания цемент реагирует с углекислым газом,
что приводит к расщеплению CO2.
02:33
capturing the carbon to make limestone,
Полученный углерод идёт на производство известняка,
02:36
and that limestone's used to bind the concrete together.
который используется для бетонной смеси.
02:40
Now, if a bridge made out of our concrete were ever demolished,
Если мост, изготовленный из нашего бетона,
когда-либо пойдёт на снос,
02:43
there's no fear of the CO2 being emitted because it doesn't exist any longer.
углекислый газ не попадёт в атмосферу,
поскольку его больше нет в бетоне.
02:49
When you combine the emissions reduction during cement production
Объединяя снижение выбросов при производстве цемента
02:52
with the CO2 consumption during concrete curing,
с потреблением CO2 во время выдерживания бетона,
02:56
we reduce cement's carbon footprint by up to 70 percent.
мы снижаем углеродные выбросы почти на 70%.
03:00
And because we don't consume water, we also save trillions of liters of water.
А отказ от использования воды
позволит сэкономить триллионы литров этого ресурса.
03:05
Now, convincing a 2,000-year-old industry
Конечно, нелегко убедить работников промышленности,
существующей 2 000 лет, которая последние 200 лет почти не развивалась,
03:08
that hasn't evolved much over the last 200 years,
03:11
is not easy;
но есть много новых и существующих предприятий этой отрасли,
03:12
but there are lots of new and existing industry players
03:16
that are attacking that challenge.
которые работают над этим.
03:18
Our strategy is to ease adoption
Наша стратегия заключается в облегчении внедрения инноваций
03:20
by seeking solutions that go beyond just sustainability.
путём поиска решений, выходящих за рамки устойчивого развития.
03:24
We use the same processes, raw material, and equipment
Мы используем те же методы, сырьё и оборудование,
03:27
that's used to make traditional concrete,
как для производства традиционного бетона,
03:29
but our new cement makes concrete cured with CO2
но наш цемент даёт бетон, выдерживаемый в CO2;
03:33
that is stronger, more durable, lighter in color,
он прочнее, долговечнее и светлее прежнего.
03:37
and it cures in 24 hours instead of 28 days.
Для его выдерживания требуется всего 24 часа, а не 28 дней.
Наша технология приготовления бетонной смеси
03:41
Our new technology for ready-mix
03:43
is in testing and infrastructure applications,
находится на стадии испытаний и инфраструктурного применения,
03:46
and we've pushed our research even further
и мы ведём исследования по созданию бетона,
03:48
to develop a concrete that may become a carbon sink.
который будет поглотителем углерода.
03:51
That means that we will consume more CO2 than is emitted during cement production.
То есть мы будем потреблять большее количество CO2,
чем выбрасываемое при производстве цемента.
03:57
Since we can't use CO2 gas at a construction site,
Поскольку мы не можем использовать углекислый газ на строительных объектах,
04:00
we knew we had to deliver it to our concrete
мы знали, что нам придётся поставлять его к бетону в твёрдой или жидкой форме.
04:02
in either a solid or liquid form.
04:04
So we've been partnering with companies that are taking waste CO2
Поэтому мы начали сотрудничать с компаниями,
которые собирают отработанный CO2
и превращают его в полезные химические вещества,
04:09
and transforming it into a useful family of chemicals
04:12
like oxalic acid or citric acid,
такие как щавелевая и лимонная кислота,
04:15
the same one you use in orange juice.
которая присутствует в апельсиновом соке.
04:17
When that acid reacts with our cement,
Когда эта кислота реагирует с нашим цементом,
04:19
we can pack in as much as four times more carbon into the concrete,
в бетон можно поместить в 4 раза больше углерода,
то есть добиться отрицательного показателя его эмиссии.
04:23
making it carbon negative.
04:25
That means that for a one-kilometer road section, we would consume more CO2
Это означает, что участок дороги в один километр
поглотит больше CO2,
04:30
than almost a 100,000 trees do during one year.
чем 100 тысяч деревьев потребляют за год.
04:33
So thanks to chemistry and waste CO2,
С помощью химии и отработанного CO2
04:37
we're trying to convert the concrete industry,
мы пытаемся превратить производство бетона,
04:39
the second-most-used material on the planet,
второго самого широко используемого материала в мире,
04:42
into a carbon sink for the planet.
в поглотитель углерода на нашей планете.
04:46
Thank you.
Спасибо.
About this site

This site was created for the purpose of learning English through video.

Each video can be played with simultaneous captions in English and your native language.

Double-click on the English captions will play the video from there.

If you have any comments or suggestions, please contact us using this contact form.