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給從事建筑碳中和的朋友們介紹這種負碳建材

給從事建筑碳中和的朋友們介紹這種負碳建材

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也許您想知道負碳建筑材料是否真的可以吸收比其生產過程排放的更多的碳。如果你這樣做，那么你并不孤單，我們中的許多人都這樣做。
事實上，很多人心里都有同樣的問題……這并不奇怪，因為負碳建筑系統是最近才出現的，但它會一直存在。為什么？
全球三分之一以上的溫室氣體 (GHG) 排放來自建筑行業。世界正處于必須減少溫室氣體排放的關鍵時刻。這就是為什么。
什么是碳匯建筑材料排放？
首先，它有助于區分碳中性和碳負性。
碳中性意味著該材料排放的二氧化碳量與其從大氣中清除的二氧化碳量相同。負碳意味著產品吸入的二氧化碳量多于釋放的二氧化碳量。
負碳建筑系統涉及建筑材料和技術的使用，這些建筑材料和技術可以通過有效去除空氣中的二氧化碳來減少建筑行業的碳排放。這可以通過組合應用這些：
可持續能源
節能工程
碳捕集技術
建筑行業：碳的主要來源
最近，建筑業的碳排放及其對環境的影響越來越受到關注。建筑部門消耗大量能源和排放碳。

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建筑業約占全球溫室氣體排放量的 39%。
建造建筑物時有很多溫室氣體來源，例如二氧化硫、一氧化碳、碳、顆粒物和其他污染物。其他主要來源包括生產和運輸建筑材料、處理、傾倒廢物所需的能源，以及對建筑設備的需求。
鋼和鋁等建筑物中使用的材料和產品是通過各種工藝生產的。其中包括原材料提取、原材料加工、熔化、最終產品制造以及運輸到建筑工地。這些過程中的每一個都使用以碳排放量表示的能量。
所有建筑材料和產品的總排放量以及將它們組合在一起所涉及的建筑是指建筑物的隱含碳。隱含碳約占建筑行業溫室氣體排放總量的 20%。
削減隱含碳是該行業的實際緩解措施之一。它可以通過選擇碳匯和負碳建筑材料和產品來做到這一點。
不幸的是，傳統的建筑系統不使用碳匯建筑材料。
傳統的建筑技術在很大程度上依賴化石燃料來滿足其能源需求，這導致了巨大的碳排放。除此之外，這些傳統系統通常缺乏節能方法。這導致了更多的能源使用和更高的成本。
此外，傳統建筑系統無法從環境中去除碳。即使在施工期間減少排放，建筑物本身的碳排放量仍將保持為正。
負碳建筑材料的重要性
控制全球溫度不再是一種選擇；必須的。否則，地球將不得不經歷氣候變化帶來的更嚴重影響。
這就是轉向使用負碳建筑材料的意義所在。除了可持續性之外，它們還具有巨大的財務優勢。
例如，使用可再生能源和節能工程可能會降低建筑商和租戶的能源開支。更顯著但毫不費力的是，現代負碳建筑材料的碳封存能力可以產生碳信用額度。
碳信用額度是通過減少或去除大氣中的碳而獲得的單位。每個信用點代表一噸碳被阻止或移除。
產生碳信用額度可以通過出售信用額度為持有人提供額外收入。
現在您可能會問哪種建筑材料的碳足跡最低以獲得最多的積分？
它實際上取決于材料或產品的加工方式、其背后的技術、能源使用、使用的原材料等等。記住具體的碳。
混凝土價格便宜且易于制造，使其成為全球建筑行業最受歡迎的材料。但這是以地球健康為代價的——占全球碳排放量的7%。
每年至少有 300 億公噸混凝土用于建造建筑物。
這一事實促使科學家和工程師競相設計更具可持續性的建筑材料。除了負碳或綠色混凝土，低碳建筑材料還有哪些其他例子？
讓我們來了解他們。
負碳建筑材料的類型
低碳建筑材料的研究和開發產生了使用回收產品的創新產品。以下是最近開發的負碳建筑材料的一些示例。
回收金屬：
金屬生產過程中的碳排放量非常大。但是考慮到它們的整個生命周期性能可以減少它們的總能耗。這是因為重復使用回收金屬不會影響它們的性能。

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此外，即使沒有完整的回收過程，也可以重復使用現有的金屬結構部件，如鋼柱和橫梁。更有趣的是，建筑商可以使用不適合建筑的金屬產品。例如，集裝箱也可以在建造新結構時重復使用。
低碳磚：
使用40% 的飛灰——主要由鐵、二氧化硅和氧化鋁制成的精細玻璃粉末——有助于減少傳統磚塊中的隱含碳。它是燃燒煤炭發電的副產品。自 2009 年以來一直使用這種低碳建筑材料。
綠色瓷磚：
使瓷磚變綠的是使用約 50% 的回收玻璃和其他礦物制成的陶瓷。廢玻璃變成瓷磚，然后用于內部和外部地板和覆層。閃閃發光的玻璃組件為瓷磚增添了更多美感。
結構木材：
木材由干重約 50% 的碳組成。考慮到木材中的隱含碳和儲存的碳，許多木材建筑材料都是負碳的。
由于其碳負面特性，木材作為一種流行的建筑材料正在卷土重來。與由碳密集型化石燃料制成的混凝土和金屬不同，木材是一種可再生材料，有助于去除大氣中的二氧化碳。
大麻混凝土：
另一種碳負極建筑材料是大麻混凝土，這種材料相當不受歡迎。它是大麻纖維的復合材料，是一種膠狀粘合劑。大麻可以吸收兩倍于典型森林的碳。

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綠色或碳負混凝土：
工業過程的副產品和用于替代原材料制造傳統混凝土的回收材料。例如，粉煤灰和粒狀高爐礦渣可替代高碳水泥。
同樣，洗過的銅渣可以用來代替骨料或沙子。使用從拆除的碎片中回收的花崗巖也有助于減少混凝土的排放。
負碳混凝土是如何制成的？
有幾種方法可以制造低碳甚至碳負混凝土砌塊。
一種方法是添加生物石灰石，這是一種碳中性材料，可以從空氣中吸收二氧化碳，使其成為負碳。
另一種方法是用使用海水的鎂基水泥代替傳統的水泥混合物。它可以吸收碳而不是像傳統水泥那樣排放碳。
水泥是混凝土的主要成分，其制造過程產生的排放量占世界總排放量的8%之多。但不可能停止使用混凝土砌塊來建造結構。
因此，創新的方法應運而生，使混凝土不僅成為一種碳中性建筑材料，而且還具有負碳性。畢竟，我們需要更堅固的房屋來抵御更強的風暴和颶風。
有了所有這些選擇，最好的碳中和建筑材料是什么？為了幫助您做出決定或剛剛開始您的選擇過程，我們為您提供了該領域的頂級產品。
最好的負碳建筑材料
雖然有不少先驅公司試圖在該領域出名，但這里有一些最出色的公司。
種植結構板?

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在我們最好的負碳建筑材料列表中，Plantd 的產品名列前茅。Plantd是一家革命性的可持續建筑材料公司，將快速生長的多年生草轉化為耐用的負碳建筑材料。
Plantd 的專利低碳排放生產技術最近獲得了 1000 萬美元的 A 輪融資。American Family Ventures 領投。
該公司的聯合創始人和工程師——Huade Tan 和 Nathan Silvernail，在 SpaceX 一起工作并磨練了他們的技能。在那里，他們多年來一直在設計和建造載人航天器的關鍵系統和部件。完成他們的先驅團隊的是連續創業者 Josh Dorfman，聯合創始人兼首席執行官。
憑借其精干的團隊，Plantd 正在重新定義可持續、負碳建筑材料的價值鏈。

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從上圖所示的墻壁和屋頂結構板產品開始，Plantd 將生產可直接替代傳統住宅建筑產品的建筑材料。他們也不需要任何替代安裝技術。
該公司種植速生多年生草而不是砍伐樹木，并開創了新穎的生產技術以減少碳排放。由此產生的名為 Plantd Structural Panels? 的產品能夠保留現場捕獲的 80% 的二氧化碳。
然后，這些二氧化碳被鎖在新房的墻壁和屋頂內。
CarbiCrete CMU
與 Plantd 的負碳建筑材料一樣，CarbiCrete開發了有助于減少排放的創新型低成本建筑產品。其專利技術能夠使用礦物廢料和二氧化碳作為原材料生產無水泥、負碳混凝土。

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該公司以較低的成本和減少碳足跡的方式提供高質量的預制混凝土。這引起了投資者的關注，使該公司迄今為止總共籌集了約 2800 萬美元。領投的投資者包括加拿大先進制造超級集群 NGen。
對于水泥基混凝土，該過程的第一步是將水泥與骨料和水混合。使用 CarbiCrete，水泥不在考慮之列。取而代之的是鋼渣，并與其他建筑材料混合。
同樣值得注意的是，創建 CarbiCrete 的 CMU（混凝土砌塊）涉及一個專門的吸收室，其中注入 CO2。在 24 小時內，混凝土將達到其最大強度。
與水泥基 CMU 相比，CarbiCrete CMU 顯示出同等或更好的機械和耐久性。它們還具有相同的吸水性能，但抗壓強度高出30%，并且具有更好的抗凍/解凍能力。

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CarbiCrete 的第 3 方生命周期分析 (LCA) 顯示，由于不使用水泥，二氧化碳排放量減少了 100%。
結果？
每個 CMU 去除 3kg CO2 通過不使用水泥避免 2kg + 在固化過程中捕獲 1kg。換句話說，凈負排放與產品固化中礦化的碳的永久封存有關。
GreenJams 農業混凝土
如果將水泥視為一個國家，它將是世界第三大碳排放國。甚至超過了印度這樣的大國。
但是位于 Roorkee 和 Visakhapatnam 的社會企業 GreenJams 提供了一個解決方案。這家初創公司通過包括大學在內的各種機構的資助獲得資金支持。它已經完成了未公開金額的天使輪融資。
GreenJams 從農業生物質和大麻塊中制造負碳建筑材料。他們的早期原型產品如下所示。

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其名為Agrocrete的產品由升級回收材料制成。它的創始人說該產品可以：
建筑成本降低 50%，
將隔熱性能提高 50%，并且
減少建造建筑物所需的時間。
用于制造 Agrocrete 的稻草、棉稈、甘蔗渣等農業殘余物與公司的創新產品 BINDR 混合。它是波特蘭水泥的 100% 升級再循環低碳替代品，由鋼鐵、造紙和電力行業的工業副產品制成。這就是 Agrocrete 的生活。

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Agrocrete 的強度與窯出的傳統紅磚相同。然而，它的吸水率較低，可捕獲成噸的二氧化碳排放量，并且可以保留至少 75 年。
最重要的是，Agrocrete 砌塊的重量減輕了 30%，因此它還降低了勞動力成本，并且更方便泥瓦匠的工作。
負碳建筑材料（如上述頂級材料）在使用過程中實際上減少了溫室氣體排放。在它們的整個生命周期中，它們從空氣中去除的碳要多于釋放的碳。它們可以幫助抵消您的建筑項目對環境的影響，或幫助您的房屋更具可持續性。


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