Un nouveau processus de fabrication de ciment pourrait passer la production d'une source de carbone à un puits de carbone, créant une version négative du carbone du matériau de la construction, les chercheurs rapportent le 18 mars Systèmes durables avancés. Ce processus pourrait également être adaptable à la production d'une variété de produits de lancement de carbone tels que la peinture, le plâtre et le béton.
La production de ciment est un énorme contributeur aux émissions mondiales de dioxyde de carbone, responsable d'environ 8% du total du CO2 Émissions, ce qui en fait le quatrième émetteur du monde. Une grande partie de ce carbone provient de l'exploitation minière pour les matières premières pour le béton dans les montagnes, les lits de rivières et le fond de l'océan.
Ainsi, des chercheurs de la Northwestern University à Evanston, en Illinois, se sont associés à la succursale du développement de l'innovation du fabricant Cemex, situé à Brügg, en Suisse, pour développer un ciment «plus vert».
L'équipe a utilisé l'électrolyse d'eau de mer, une technique qui zaps l'eau de mer avec de l'électricité pour diviser ses molécules. Le processus génère de l'hydrogène gazeux, du chlore gazeux et de l'oxygène, et produit également certains minéraux, notamment le carbonate de calcium, la principale matière première pour la fabrication de ciment.
Les chercheurs qui utilisent l'électolyse de l'eau de mer pour la production d'hydrogène gazeux ont trouvé que ces minéraux précipités étaient une gêne, car ils peuvent encombrer l'équipement d'électrolyse, explique l'ingénieur environnemental du Nord Alessandro Rotta Loria. Mais cette production minérale pourrait être une caractéristique, pas un bug, en ce qui concerne la production de ciment durable.
Le taux de production de minéraux à base d'électrolyse est trop lent pour répondre à la demande industrielle. Rotta Loria et ses collègues ont donc étudié en laboratoire comment ces minéraux se forment pendant l'électrolyse et s'il est possible d'accélérer le processus et d'augmenter le rendement.
Dans leurs expériences, l'équipe a inséré leurs électrodes dans l'eau de mer. Ils ont ensuite ajusté la tension appliquée et injecté du dioxyde de dioxyde dans l'eau à différents taux et volumes pour affiner le pH de l'eau. La variation de ces facteurs s'est avérée changer les volumes, les compositions chimiques et les structures cristallines des minéraux précipités, les rendant plus fous ou plus poreux ou plus denses.
Ces expériences suggèrent qu'il est possible d'adapter l'électrolyse de l'eau de mer pour faire une variété de minéraux et d'agrégats que l'industrie de la construction pourrait utiliser, dit l'équipe. Et, si la source d'énergie de l'électricité est renouvelable, ces matériaux ne peuvent pas être seulement neutres en carbone, mais négatifs en carbone – piéger une partie du dioxyde de carbone de l'atmosphère jusqu'à des milliers d'années.
