SublimeCement는 업계 성능 표준을 충족하고 화석 연료 용광로 대신 실온 전해조를 사용하며 다양한 탄소 제로 투입 재료를 사용하는 "세계에서 가장 깨끗한 시멘트"의 규모를 확장할 준비가 되었다고 밝혔습니다. 전통적인 콘크리트 생산 공정에서는 생산되는 시멘트 1톤당 1톤의 이산화탄소가 발생합니다. 2022년 전 세계 이산화탄소 배출량은 약 41억 톤에 달할 것이며, 그 중 중국이 절반 이상을 차지할 것입니다.
따라서 이것은 또한 큰 기회이기도 합니다. 탈탄소화 명령과 탄소세가 발효됨에 따라, 전 세계적으로 비용 경쟁력이 있고 탄소가 전혀 없는 시멘트 대체품을 최초로 생산할 수 있는 사람은 엄청난 돈을 벌 수 있는 인쇄기 위에 앉게 될 수 있습니다.
저탄소 및 탄소 포집 콘크리트 대안은 부족하지 않지만 MIT 스핀아웃 Sublime Systems는 새로운 전기화학적 방법을 사용하여 "순 제로 탄소" 또는 "탄소 격리"가 아닌 "진정한 제로 탄소" 시멘트를 생산하기 때문에 특히 흥미롭습니다. 일반적으로 생산되는 생산 공정의 두 가지 핵심 지점에서 탄소 배출을 완전히 제거할 수 있기 때문입니다.
기존 시멘트 생산에서는 순수한 석회를 생산하기 위해 화석 연료를 태워 석회석을 첫 번째 주요 배출원인 약 1400°C(2552°F)까지 가열합니다. 그러나 석회석은 무게 기준으로 약 50% 정도가 이산화탄소인데, 용광로에서 가열해 이산화탄소를 배출하면 이산화탄소가 배가스와 혼합되기 때문에 포집이 어렵다.
Sublime의 접근 방식은 전기분해를 사용한다는 점에서 완전히 다릅니다. 회사의 공동 창업자인 Dr. Leah Ellis와 Dr. Jiang Yiming은 Medium에 이 방법을 자세히 설명하는 기사를 게재했는데, 기본 프로세스는 다음과 같습니다.
물은 중성에 가까운 pH에서 분리되어 두 전극 사이에 pH 구배를 생성하면서 수소와 산소를 생성합니다. 칼슘 함유 미네랄은 양극에서 형성된 산과 반응하여 용해된 칼슘 이온을 형성한 다음 음극으로 이동합니다. pH가 12.5 이상에 도달하면 음극에서 생성된 알칼리와 반응하여 건축 석회 또는 수화석회라고도 알려진 고체 수산화칼슘으로 침전됩니다.
이 석회는 전통적인 시멘트 생산을 직접 대체할 수 있습니다. 창립자들은 Sublime이 이 방법을 개발했는데, 이 방법은 이제 에너지 효율이 더 높고, 수소 생산이 필요하지 않으며, 산소와 이산화탄소 가스 흐름을 분리할 수 있고, 반응기에서 석회를 연속적으로 추출할 수 있으며, 기성 전기분해 장비를 사용하여 생산할 수 있다고 말합니다.
이 공정은 매우 유연하며 다양한 원료를 사용할 수 있습니다. 낮은 등급의 석회석만 사용 가능한 경우에도 사용할 수 있습니다. 이 공정은 이산화탄소 발생을 피할 수 없지만 최소한 순수한 저온 상태로 생산되며 10bar로 가압되어 포집 및 보관이 용이하다. 일반 시멘트 생산에 비해 에너지 소비와 배출량이 크게 감소합니다.
진정한 무탄소 시멘트의 경우 이 공정은 실리카, 마그네슘, 철 또는 알루미늄과 같은 불순물에서 순수한 칼슘을 추출하고 생산 과정에서 이를 더 높은 등급의 재료로 정제할 수 있습니다. 무엇보다도 이 모든 것이 실온에서 이루어지며 버너나 전기 가열이 필요하지 않습니다.
Sublime은 이것이 "화석 연료를 사용하지 않는 유일한 콘크리트이며, 확장 가능하고 기존 시멘트를 즉시 대체할 수 있다"고 주장합니다.
며칠 전 Sublime은 자사 제품이 ASTMC1157 인증을 받았다고 발표했습니다. 이는 강도 발달, 내구성, 수축, 수분 보유, 공기 함량, 경화 시간, 밀도, 조기 경화 및 균열을 포함한 테스트 매개변수를 포함하는 순전히 성능 요구 사항을 기반으로 하는 산업 표준입니다. 이는 이제 Sublime 시멘트가 주요 미국 및 국제 건축 규정을 준수하여 사용될 수 있음을 의미합니다.
하버드 대학교 벨퍼 센터(Belfer Center)의 2022년 정책 브리핑에 따르면 시멘트 생산에서 탄소 포집 비용은 이산화탄소 1톤당 19~205달러 사이입니다. 따라서 Sublime이 말하는 규모의 끝이 어디인지 알지 못한 채 회사의 첫 번째 청정 시멘트 제품의 가격은 더러운 경쟁사의 선반 가격보다 15~158% 더 비쌀 수 있습니다.
콘크리트 생산은 전 세계 CO2 총 배출량의 약 8%를 차지합니다. 이는 거대한 산업이며 탈탄소화 대안은 2050년까지 탄소 제로에 도달하기 위한 경쟁에 큰 기여를 할 것입니다.