MIT: С помощью экологичного цемента стартап намерен избавиться от гигатонн CO₂

Компания Sublime Systems, основанная профессором Йет-Мингом Чиангом и бывшим постдоком Лией Эллис, разработала экологичный способ производства цемента.

Древний цемент римлян хорошо сохранился, хотя его изготавливали без применения высоких температур. Стартап Sublime Systems из Массачусетского технологического института создал замену портландцементу, используя электрохимию. Это позволяет избежать сверхвысоких температур при производстве и выбросов углекислого газа.

Римляне доказали, что их цемент твёрдый и прочный, несмотря на то, что они не могли работать при таких высоких температурах.

Лиа Эллис, соучредитель и генеральный директор Sublime, разработала новый подход к производству цемента, когда была постдоком в лаборатории Массачусетского технологического института. Этот метод позволяет существенно сократить выбросы парниковых газов. По оценкам Международного энергетического агентства, цемент отвечает примерно за 7% выбросов углекислого газа во всём мире. Процесс Sublime позволяет отказаться от высоких температур и использования известняка, почти наполовину состоящего из CO₂, в пользу нового электрохимического процесса.

Цемент — важный материал для цивилизации, но его нужно изменить, говорит профессор керамики Kyocera в MIT Чианг. Производство цемента создаёт около 4 гигатонн выбросов в год, а к 2050 году прогнозируется увеличение до 6 гигатонн.

Компания Sublime разработала способ сократить выбросы от производства цемента. В мае компания использовала свой цемент при строительстве здания с нулевым уровнем выбросов в Бостоне. Сейчас компания строит коммерческий завод в Холиоке, штат Массачусетс, который будет производить 30 000 тонн цемента в год. Запуск завода запланирован на 2026 год.

Лиа Эллис говорит, что завод в Холиоке спроектирован как модуль, который можно повторить. Это позволит исключить проблемы масштабирования и развернуть завод по всему миру.

От батарей до цемента один шаг

Лиа Эллис приехала в Массачусетский технологический институт в 2018 году, получив стипендию от канадского правительства. Она выбрала работу с Йет-Мингом Чиангом, потому что он известен своей творческой и полезной работой в науке. Хотя они оба были экспертами в области аккумуляторов, Эллис приняла предложение Чиана поработать над чем-то другим — изучить способы использования электрохимии для устойчивого производства цемента.

Цемент — крупнейший источник выбросов CO₂ среди промышленных материалов, а бетон — самый распространённый материал в мире после воды. Однако до сих пор не уделялось должного внимания тому, как можно электрифицировать производство цемента, говорит Чианг.

Эллис и её аспирант Андрес Блейдс начали изучать литературу по химии и производству цемента в поисках более экологичного процесса производства, который мог бы выиграть от роста дешёвой возобновляемой электроэнергии. Её исследования перешли от изучения химии и технологических подходов к экономическому и промышленному анализу.

Мой девиз — стараться изо всех сил, пока мне позволяют, — говорит Эллис.

Мы начали общаться с клиентами и понимать, что им нужно от низкоуглеродного цемента, что их беспокоит, каков нормативный ландшафт.

Когда основатели поняли, что их подход перспективен, они опубликовали результаты исследования и в 2020 году создали компанию. Во время пандемии команда получила лицензию на патенты от Управления по лицензированию технологий Массачусетского технологического института и приняла участие в программе MIT i-Corps для общения с потенциальными клиентами.

В MIT так много ресурсов, — говорит Эллис.

Это интеллектуальная площадка, которая помогает создавать новые проекты. Не существует одного способа создать компанию, это постоянный поиск, а в MIT много всего интересного.

В производстве портландцемента используется известняк, который почти наполовину состоит из CO₂. Этот углекислый газ выделяется при нагревании известняка до высоких температур для получения извести. Сам процесс нагревания также создаёт много CO₂, так как требует температуры 1450 °C, которую сложно эффективно электрифицировать.

Команда Sublime в Массачусетском технологическом институте разработала электрохимический процесс, в котором силикатные породы кальция расщепляются при комнатной температуре с помощью электрохимии. Реакция протекает с использованием богатого сырья и создаёт реактивные кальций и силикаты, которые высушиваются и смешиваются в цемент Sublime.

Полученная смесь имеет ту же конечную прочность и фазы затвердевания, что и портландцемент, и соответствует стандартным характеристикам для строительства.

По словам Эллис, компания Sublime — единственное известное решение с нулевым уровнем выбросов для замены портландцемента. Они не используют ископаемое топливо и известняк, поэтому могут избежать всех выбросов при производстве портландцемента.

Меняя способ строительства

Несколько лет назад на мероприятии от MIT Technology Review Янни Ципис услышал о процессе Sublime и решил узнать больше. В начале этого года компания Sublime впервые использовала свою технологию при строительстве офисного здания в Бостоне, которое работает на нулевом энергопотреблении.

Наше партнёрство с Sublime показывает, как новая технология может перейти из лаборатории в промышленность, — говорит Ципис.

Расположение в общественном пространстве здания позволит тысячам людей ежедневно видеть нашу необычную технологию Sublime. Это идеальный способ рассказать об этом всей инновационной экосистеме Морского порта Бостона и за его пределами.

Sublime — одна из нескольких компаний, основанных Чиангом после его прихода в Массачусетский технологический институт почти 40 лет назад. Чианг также входит в консультативный комитет по поиску климатических решений в рамках проекта президента MIT «Климат в MIT». Он считает, что успех Sublime показывает, как сообщество MIT может продвигать новые эффективные технологии.

Sublime появилась благодаря тому, что мы распознали проблему и занялись ей на ранней стадии, когда другие ещё не осознали её важности, а затем быстро перешли к решению, которое можно масштабировать для смягчения последствий изменения климата, — говорит Чианг.

Для меня всё это очень важно. Мы хотим сосредоточиться на том, чтобы делать вещи, которые имеют значение не только для других учёных, но и для общества и всего мира.

10.08.2024


Подписаться в Telegram



Экология

От древних вулканов до минеральных кладов: исследуй Карелию
От древних вулканов до минеральных кладов: исследуй Карелию

Участники научно-популярного маршрута смогут у...

Будущее без PFAS — будущее без вредной химии
Будущее без PFAS — будущее без вредной химии

PFAS — это группа химических в...

Лед тает, время идет: как ученые спасают Арктику
Лед тает, время идет: как ученые спасают Арктику

Арктические льды тают все быстрее, и ...

Ледяной щит Гренландии разваливается: что это значит для планеты
Ледяной щит Гренландии разваливается: что это значит для планеты

Гренландский ледяной щит, второй по велич...

К 2100 году уровень моря может подняться более чем на 1,9 метра
К 2100 году уровень моря может подняться более чем на 1,9 метра

По мере усиления глобального климатического кр...

Великобритания запускает схему возврата депозитов за пластиковую тару
Великобритания запускает схему возврата депозитов за пластиковую тару

Правительство Великобритании пообещало покончи...

В СПбГУ создали эффективный метод очистки биодизеля от глицерина
В СПбГУ создали эффективный метод очистки биодизеля от глицерина

Ученые из Санкт-Петербургского университе...

Для спасения среды от пластика предложили принцип «пятерной спирали»
Для спасения среды от пластика предложили принцип «пятерной спирали»

Загрязнение микропластиком разнообразно по&nbs...

Weed Science: Внедрение мельниц поможет эффективнее бороться с сорняками
Weed Science: Внедрение мельниц поможет эффективнее бороться с сорняками

Недавние исследования показывают перспективнос...

В Корее предложили новый метод исследования нейротоксичности из-за ПФОС
В Корее предложили новый метод исследования нейротоксичности из-за ПФОС

Термин омика означает изучение всей совокупнос...

В СПбГУ создали фотокатализатор для очистки воды от органики
В СПбГУ создали фотокатализатор для очистки воды от органики

Ученые из Санкт-Петербурга создали новое ...

Nature Climate Change: Арктические торосы под угрозой исчезновения
Nature Climate Change: Арктические торосы под угрозой исчезновения

В Арктике старые многолетние льды все бол...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
СПбГУВМ анонсировал лабораторию для развития племенного животноводства
Ученые Казанского ГАУ выявили культуры, способные снизить выбросы CO2 в атмосферу на 25-27%