How we could make carbon-negative concrete | Tom Schuler

66,208 views ・ 2021-01-04

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

00:00
Transcriber: TED Translators Admin Reviewer: Rhonda Jacobs
0
0
7000
Переводчик: TED Translators Admin Редактор: Elena McDonnell
00:13
Concrete is all around us,
1
13000
1944
Бетон окружает нас повсюду,
00:14
but most of us don't even notice that it's there.
2
14968
2818
но большинство из нас даже не замечают его.
00:17
We use concrete to build our roads, buildings, bridges, airports;
3
17810
4046
Мы используем бетон для строительства дорог, зданий, мостов, аэропортов.
00:21
it's everywhere.
4
21880
1183
Он повсюду.
Единственный ресурс, который мы используем больше, чем бетон — это вода.
00:23
The only resource we use more than concrete is water.
5
23087
3039
00:26
And with population growth and urbanization,
6
26150
2496
С ростом населения и урбанизацией
00:28
we're going to need concrete more than ever.
7
28670
2063
нам потребуется ещё больше бетона.
00:30
But there's a problem.
8
30757
1419
Но проблема вот в чём.
Цемент является вяжущим веществом, которое скрепляет бетон.
00:32
Cement's the glue that holds concrete together.
9
32200
3486
00:35
And to make cement,
10
35710
1478
А для производств цемента известняк и другие ингредиенты
00:37
you burn limestone with other ingredients in a kiln at very high temperatures.
11
37212
5394
жгут в печи при очень высокой температуре.
00:42
One of the byproducts of that process is carbon dioxide, or CO2.
12
42630
4236
Один из побочных продуктов этого процесса —
углекислый газ, или CO2.
00:46
For every ton of cement that's manufactured,
13
46890
2976
На каждую тонну произведённого цемента приходится
00:49
almost a ton of CO2 is emitted into the atmosphere.
14
49890
3986
почти тонна CO2, выбрасываемого в атмосферу.
00:53
As a result,
15
53900
1157
Это делает цементную промышленность
00:55
the cement industry is the second-largest industrial emitter of CO2,
16
55081
4425
вторым крупнейшим источником выбросов CO2,
00:59
responsible for almost eight percent of total global emissions.
17
59530
4246
на долю которого приходится почти 8% общих мировых выбросов.
01:03
If we're going to solve global warming,
18
63800
2276
Для решения проблемы глобального потепления
01:06
innovation in both cement production and carbon utilization
19
66100
4769
необходимы инновации в производстве цемента
и утилизации углерода.
01:10
is absolutely necessary.
20
70893
2113
01:13
Now, to make concrete, you mix cement with stone, sand, and other ingredients,
21
73030
5986
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.
22
79040
4266
добавляют воду
и оставляют затвердевать.
01:23
With precast products like pavers and blocks,
23
83330
3006
При изготовлении сборных элементов, таких как брусчатка и блоки,
01:26
you might shoot steam into the curing chamber
24
86360
2146
в камеру выдерживания бетона вводят пар,
01:28
to try to accelerate the curing process.
25
88530
2406
чтобы ускорить процесс затвердения.
01:30
For buildings, roads, and bridges,
26
90960
2367
Для строительства зданий, дорог и мостов
01:33
we pour what's called ready-mix concrete into a mold on the job site
27
93351
4305
готовую бетонную смесь на производственном участке
заливают в формы, где она затвердевает.
01:37
and wait for it to cure over time.
28
97680
2096
01:39
Now, for over 50 years, scientists believed
29
99800
3498
Уже более 50 лет ученые считают, что если для выдерживания бетона
01:43
that if they cured concrete with CO2 instead of water,
30
103322
4224
использовать CO2 вместо воды, то он будет более прочным.
01:47
it would be more durable,
31
107570
1496
01:49
but they were hamstrung by Portland cement's chemistry.
32
109090
2636
Но их останавливал состав портландцемента.
01:51
You see, it likes to react with both water and CO2,
33
111750
3488
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.
34
115262
4224
и эти конфликтующие реакции
не способствуют получению качественного бетона.
01:59
So we came up with a new cement chemistry.
35
119510
2126
Поэтому мы предложили новую формулу цемента.
02:01
We use the same equipment and raw materials,
36
121660
2696
Мы применяем то же оборудование и сырьё,
02:04
but we use less limestone,
37
124380
1806
но используем меньше известняка
02:06
and we fire the kiln at a lower temperature,
38
126210
2516
и снижаем температуру печи,
02:08
resulting in up to a 30 percent reduction in CO2 emissions.
39
128750
3896
что приводит к снижению выбросов CO2 на 30%.
02:12
Our cement doesn't react with water.
40
132670
2106
Наш цемент не взаимодействует с водой.
02:14
We cure our concrete with CO2,
41
134800
2667
Мы выдерживаем бетон в двуокиси углерода,
02:17
and we get that CO2 by capturing waste gas
42
137491
3415
которую получаем, собирая отработанный газ
02:20
from industrial facilities like ammonia plants or ethanol plants
43
140930
4956
на промышленных предприятиях, производящих аммиак и этанол,
02:25
that otherwise would've been released into the atmosphere.
44
145910
2766
который в противном случае попал бы в атмосферу.
02:28
During curing, the chemical reaction with our cement breaks apart the CO2,
45
148700
5246
Во время выдерживания цемент реагирует с углекислым газом,
что приводит к расщеплению CO2.
02:33
capturing the carbon to make limestone,
46
153970
2546
Полученный углерод идёт на производство известняка,
02:36
and that limestone's used to bind the concrete together.
47
156540
3746
который используется для бетонной смеси.
02:40
Now, if a bridge made out of our concrete were ever demolished,
48
160310
3596
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.
49
163930
5046
углекислый газ не попадёт в атмосферу,
поскольку его больше нет в бетоне.
02:49
When you combine the emissions reduction during cement production
50
169000
3706
Объединяя снижение выбросов при производстве цемента
02:52
with the CO2 consumption during concrete curing,
51
172730
3601
с потреблением CO2 во время выдерживания бетона,
02:56
we reduce cement's carbon footprint by up to 70 percent.
52
176355
4144
мы снижаем углеродные выбросы почти на 70%.
03:00
And because we don't consume water, we also save trillions of liters of water.
53
180523
4563
А отказ от использования воды
позволит сэкономить триллионы литров этого ресурса.
03:05
Now, convincing a 2,000-year-old industry
54
185110
3106
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,
55
188240
3099
03:11
is not easy;
56
191363
1333
но есть много новых и существующих предприятий этой отрасли,
03:12
but there are lots of new and existing industry players
57
192720
3496
03:16
that are attacking that challenge.
58
196240
1786
которые работают над этим.
03:18
Our strategy is to ease adoption
59
198050
2306
Наша стратегия заключается в облегчении внедрения инноваций
03:20
by seeking solutions that go beyond just sustainability.
60
200380
3914
путём поиска решений, выходящих за рамки устойчивого развития.
03:24
We use the same processes, raw material, and equipment
61
204318
3168
Мы используем те же методы, сырьё и оборудование,
03:27
that's used to make traditional concrete,
62
207510
2286
как для производства традиционного бетона,
03:29
but our new cement makes concrete cured with CO2
63
209820
3516
но наш цемент даёт бетон, выдерживаемый в CO2;
03:33
that is stronger, more durable, lighter in color,
64
213360
3766
он прочнее, долговечнее и светлее прежнего.
03:37
and it cures in 24 hours instead of 28 days.
65
217150
4376
Для его выдерживания требуется всего 24 часа, а не 28 дней.
Наша технология приготовления бетонной смеси
03:41
Our new technology for ready-mix
66
221550
1976
03:43
is in testing and infrastructure applications,
67
223550
2426
находится на стадии испытаний и инфраструктурного применения,
03:46
and we've pushed our research even further
68
226000
2690
и мы ведём исследования по созданию бетона,
03:48
to develop a concrete that may become a carbon sink.
69
228714
3022
который будет поглотителем углерода.
03:51
That means that we will consume more CO2 than is emitted during cement production.
70
231760
5366
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,
71
237150
3216
Поскольку мы не можем использовать углекислый газ на строительных объектах,
04:00
we knew we had to deliver it to our concrete
72
240390
2376
мы знали, что нам придётся поставлять его к бетону в твёрдой или жидкой форме.
04:02
in either a solid or liquid form.
73
242790
2026
04:04
So we've been partnering with companies that are taking waste CO2
74
244840
4171
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
75
249035
3426
04:12
like oxalic acid or citric acid,
76
252485
2491
такие как щавелевая и лимонная кислота,
04:15
the same one you use in orange juice.
77
255000
2076
которая присутствует в апельсиновом соке.
04:17
When that acid reacts with our cement,
78
257100
2006
Когда эта кислота реагирует с нашим цементом,
04:19
we can pack in as much as four times more carbon into the concrete,
79
259130
4286
в бетон можно поместить в 4 раза больше углерода,
то есть добиться отрицательного показателя его эмиссии.
04:23
making it carbon negative.
80
263440
1746
04:25
That means that for a one-kilometer road section, we would consume more CO2
81
265210
4896
Это означает, что участок дороги в один километр
поглотит больше CO2,
04:30
than almost a 100,000 trees do during one year.
82
270130
3736
чем 100 тысяч деревьев потребляют за год.
04:33
So thanks to chemistry and waste CO2,
83
273890
3086
С помощью химии и отработанного CO2
04:37
we're trying to convert the concrete industry,
84
277000
2356
мы пытаемся превратить производство бетона,
04:39
the second-most-used material on the planet,
85
279380
3466
второго самого широко используемого материала в мире,
04:42
into a carbon sink for the planet.
86
282870
2809
в поглотитель углерода на нашей планете.
04:46
Thank you.
87
286500
1190
Спасибо.
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7