打造碳中和?这十种材料能够储存碳并降低温室效应!

在建筑物和产品中隔离掉从大气中移除的碳是一个关键的应对气候变化问题的解决方案。这可以通过应用植物物质来实现,例如木材,软木塞,大麻和海藻通过光合作用捕获大气碳并直接利用。或者,让这些物质可以变成其他更持久地储存碳的材料。

“如果我们周围的一切都是消除排放,而不是释放碳排放,这将会怎么样呢?”来自于Made of Air的尼玛·沙姆斯说,这使得碳负极生物塑料来自森林和农业废弃物。

材料是碳阴性因为它所含的碳比材料制造和使用过程中排放的碳还多。

“气候变化是一个物质问题”

“气候变化确实是一个物质问题,因为大气中有太多的碳。那为什么我们不能把它变成我们最大的资源呢?”。

其他产品利用工厂烟囱和其他排放温室气体的工业过程中捕获的碳。然而,这类产品不能被视为负碳产品,因为它们不会导致大气碳的净减少。德兹恩的碳革命系列探索了这种奇迹材料如何从大气中移除并在地球上使用。

以下是我们档案中的十个碳储存材料的例子。

1.生物质塑料

德国品牌的公司Made of Air的开发了一种碳负极生物塑料,可用于汽车、内饰和包层。这种材料含有生物炭,这是一种富含碳的物质,通过在没有氧气的情况下燃烧生物质制成,可以防止碳以二氧化碳的形式逸出。

“有了生物炭,如果你只是把它留在地上,一千年后再回来,它看起来会完全一样,”Shams说。"只有当你燃烧它时,碳才会重新释放出来."

根据Made of Air公司的说法,这种生物塑料最近被用于为慕尼黑的一家汽车经销商安装储存14吨碳的装置。

2.菌丝体保温材料

包括伦敦在内的初创企业Biohm正在使用菌丝体来制造天然阻燃的建筑隔热材料,并且随着它的生长,每月从大气中去除“至少16吨碳”。

菌丝体,一种形成真菌根系的生物材料,以农业废物为食,并在此过程中隔离储存在这种生物质中的碳。可持续发展专家大卫·切希尔将菌丝体描述为使建筑成为负碳建筑的“解决方案的一部分”。

“它天然阻燃,”他告诉德兹恩。“它实际上比大多数标准隔热材料具有更好的隔热性能,而且它实际上能隔离碳。”

菌丝体生长迅速,在定制的生物反应器中生产成本低廉。它可以在模具中生长以制造可用的产品,例如包装和台灯。它也可以变成新材料,包括像Mylo这样的皮革制品。这些又可以用来生产手提包和衣服。

3.地毯材料

美国地毯制造商连接正致力于在2040年前使其整个产品系列实现负碳排放,首先是今年发布的Embodied Beauty和Flash Line地毯。它们几乎完全由回收塑料和各种生物材料制成,该品牌表示,这些材料储存的碳比产品生产过程中排放的碳多。

Interface将瓷砖描述为“从摇篮到大门”的碳负极,这意味着它们出厂后的生命周期没有考虑在内。

“它的整个生命周期不是负碳的,因为我们可以影响运输和 废使用的因素,但在现阶段我们无法控制。”界面可持续性领导者乔恩·霍告诉德泽恩。

“所以我们想把重点放在我们能控制的碳排放上。”

4.木材

一棵完全长大的树可以移除22公斤二氧化碳,这意味着,只要负责任地获取资源(不要滥砍滥发,只砍不种),这种材料就是负碳的,砍伐的树木可以通过新的种植得到补偿。

储存在木材中的任何碳都需要与运输和加工过程中产生的排放进行权衡,替代树木需要长得足够长,这样它们自己就可以被收获并转化为碳储存材料。

然而,木材的一个问题是木材工业产生的大量废物。每棵树只使用一部分,加工木材会产生大量的边角料和锯末。此外,只有大约10%的木材被回收。

可持续设计大师威利安·麦克多诺说:“想想木雕吧。”作为碳革命的一部分,在接受Dezeen采访时。“这是一个消极的过程,对吗?我们一直在削减开支。”

5. 3D印刷木材

添加剂制造公司Forust开发了一种将木材和造纸行业废弃的锯末和木质素转化为3D打印细丝的方法。通过利用废物制造产品,该公司希望阻止额外的树木被砍伐,并防止废弃木材腐烂或被焚烧,这将重新释放储存的碳。

“它可以拯救很多树,”麦克多诺说。“挺好玩的,挺漂亮的。”

6.橄榄石砂

橄榄石是地球上最常见的矿物之一,当被压碎并分散在地面上时,它能够吸收自身质量的二氧化碳。这意味着它适合作为肥料和景观美化中沙子或砾石的替代品,而碳酸化版本(上图)可用作水泥、纸张或3D打印细丝生产中的添加剂。

“它非常容易吸收二氧化碳,”特蕾莎·范东恩说,她已经做到了包括碳捕获材料在线图书馆中的矿物。

“一吨橄榄石砂最多可吸收一吨二氧化碳,这取决于具体情况。你只需要把它展开,自然就会发挥它的作用。”

7.特种混凝土

蒙特利尔公司碳水化合物开发了一种混凝土,在生产过程中捕获碳,同时用钢铁工业的废渣替代排放密集型水泥,这种水泥占所有温室气体排放的8%。目前,该过程依赖于捕获的工业排放物,这意味着它减少了被泵入大气的新排放物的量,但没有减少大气中的二氧化碳。然而,一旦该公司通过直接空气捕获从大气中提取二氧化碳,这将使最终材料成为负碳材料。

“这是负排放,”Carbicrete首席执行官克里斯·斯特恩告诉德泽恩。“每次我们造一个街区,我们都会把二氧化碳从系统中排出。”

8.特种砖块

澳大利亚公司矿物碳化国际将二氧化碳注入工业废物,如矿山尾矿,将其从气体转化为固体,然后可用于制造水泥砖和其他建筑材料。这个过程复制了自然界中发生的相同的矿物碳酸化过程,二氧化碳溶解在雨水中,与岩石反应形成新的碳酸盐矿物。

“我们正试图将排放尽可能多地融入我们的日常生活。”MCi首席运营官索菲亚·汉布林·王说。“我们将废物转化为新产品。我们的目标是以一种赚钱的方式去做。”

9.特种食物

太阳能食品是越来越多的公司之一,这些公司利用工厂排放的废气生产食品和饮料。这家芬兰公司利用微生物将二氧化碳转化为一种叫做索林的肉类替代品。

二氧化碳与氢气和不同的营养物质一起被注入发酵罐,所有的微生物都消耗掉并转化成蛋白质,然后收获并干燥,得到与干大豆成分相似的粉末。二氧化碳目前来自工业,但也可能来自大气中捕获的碳。如果扩大规模,这项技术有可能为人类提供所需的蛋白质,同时利用传统农业使用的一小部分土地和资源,从而腾出更多土地用于植树造林、太阳能发电和其他应对气候变化的手段。

“生产索林完全不需要农业,”太阳能食品公司说它不需要耕地或灌溉,也不受气候条件的限制。"

10. 伏特加酒

布鲁克林的航空公司用二氧化碳制造伏特加。该品牌在反应器中用水和专有催化剂分解二氧化碳,产生乙醇,然后用于蒸馏伏特加。

“我们发明了一种方法来捕获空气中多余的碳,并将其转化为超精细的、令人垂涎的产品,”空气公司说,尽管这种说法具有误导性,因为二氧化碳来自工厂排放,这意味着它减少而不是逆转了温室气体的排放。

此外,食物和饮料只提供碳的短期储存,因为产品很快被消耗,碳通过自然碳循环返回大气。

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建筑业每年排放38%的GHG能源,约140亿吨。全球脱碳轨迹表明,如果要在本世纪中叶实现净零排放并实现《巴黎协定》的气候目标,该行业需要在2030年前将这些排放减少50%。这份来自促进可持续发展世界商业理事会在Arup的支持下,呼吁建筑环境行业采用全生命周期方法来评估建筑物的温室气体(GHG)排放。它提供了建筑系统整个生命周期内所有碳排放的清晰概述,并为所有利益相关方之间的对话提供了思考和机会。

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