Cómo convertir dióxido de carbono en hormigón sustentable. Posible ayuda para eliminar dos fuentes importantes de gases de efecto invernadero

Un equipo de investigación de la University of California Los Angeles (UCLA)) ha desarrollado un proceso para la captura de dióxido de carbono de las chimeneas de plantas de generación de energía (la mayor fuente de gas de efecto invernadero en el mundo) y utilizar ese CO2 para crear un nuevo material de construcción — CO2NCRETE — que puede ser fabricado usando impresoras 3D, que sirve de reemplazo del cemento, por lo que al mismo tiempo se reduce la producción de esta importante materia prima responsable de cerca del 5 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero del planeta.

Invocando analogías con los llamados morteros de la industria de la construcción tradicionales, este estudio examina la carbonatación de la portlandita (Ca(OH)2) empleando dióxido de carbono (CO2) en los estados líquidos y supercríticos como una ruta potencial de cementación de balance neutral de  CO2. La carbonatación de la portlandita se produce de manera rápida; por ejemplo, > 80% carbonatación del Ca(OH)2 se alcanza en 2 horas al entrar en contacto con CO2 líquido a temperatura ambiente, y es sólo ligeramente más sensible a los efectos de la temperatura, presión y estado de CO2 en la gama de 6 MPa ≤ p ≤ 10 MPa y 8°C ≤ T ≤ 42°C. Estudios adicionales sugieren que la carbonatación del cemento de portland ordinario anhidro es más lenta y menos fiable que el de portlandita. Aunque el cementado no se evalúa directamente, el estudio detallado a través de el análisis por microscopia de escaneo electrónico (SEM) de microestructuras carbonatadas indican que los productos de la carbonatación formados rodean y “incorporan” los granos de arena de manera similar a la observada en los morteros de cal típicos.

Abstract ImageBy invoking analogies to lime mortars of times past, this study examines the carbonation of portlandite (Ca(OH)2) by carbon dioxide (CO2) in the liquid and supercritical states as a potential route toward CO2-neutral cementation. Portlandite carbonation is noted to be rapid; e.g., >80% carbonation of Ca(OH)2 is achieved in 2 h upon contact with liquid CO2 at ambient temperatures, and it is only slightly sensitive to the effects of temperature, pressure, and the state of CO2 over the range of 6 MPa ≤ p ≤ 10 MPa and 8 °C ≤ T ≤ 42 °C. Additional studies suggest that the carbonation of anhydrous ordinary portland cement is slower and far less reliable than that of portlandite. Although cementation is not directly assessed, detailed scanning electron microscopy (SEM) examinations of carbonated microstructures indicate that the carbonation products formed encircle and embed sand grains similar to that observed in lime mortars. The outcomes suggest innovative directions for “carbon-neutral cementation.”

Fuente: http://pubs.acs.org