Cornell liderará un proyecto concreto de descarbonización

El concreto crea pisos, puentes de carreteras y aceras urbanas resilientes, pero su utilidad tiene un costo: la producción de concreto causa más del 8% de las emisiones de carbono, casi cuatro veces más que la industria de la aviación.

Greeshma Gadikota, becaria Croll Sesquicentennial y profesora asociada de ingeniería civil y ambiental en Cornell Engineering, liderará un esfuerzo para descarbonizar la industria del concreto aprovechando tecnologías de mineralización y captura de dióxido de carbono para producir materiales de construcción con bajas emisiones de carbono.

El proyecto de 4 millones de dólares, que forma parte del Plan de Energía Limpia del presidente Joe Biden, será financiado por el Departamento de Energía de Estados Unidos.

"Las grandes emisiones de dióxido de carbono durante todo el proceso hacen del hormigón uno de los productos con mayor emisión de carbono", dijo Gadikota, quien actuará como investigador principal del proyecto. Es profesora senior del Centro Cornell Atkinson para la Sostenibilidad.

“Este proyecto requiere que reduzcamos la intensidad de carbono de la producción de concreto en un 60% o más. Ese es un gran desafío”, dijo. “Si podemos implementar nueva tecnología en cada sitio de fabricación de concreto, reduciremos la contribución global de dióxido de carbono de un 10% a un 4%. Ese es un recorte importante”.

Con la financiación, Gadikota pretende construir vías integradas para capturar dióxido de carbono y convertirlo en productos sólidos, por lo que su grupo es bien conocido por producir materiales de construcción que contienen dióxido de carbono antropogénico. Ese trabajo fue financiado inicialmente por Cornell Atkinson a través de un Fondo de Riesgo Académico 2023 y una Subvención Rápida 2022 del Proyecto 2030.

El año pasado, el DOE publicó su Hoja de ruta de descarbonización industrial, que identificó cinco industrias nacionales de uso intensivo de energía en las que la disminución del dióxido de carbono puede tener un impacto: cemento y hormigón, productos químicos, alimentos y bebidas, hierro y acero, y refinación de petróleo.

La fabricación de hormigón requiere grandes cantidades de calor procedente de fuentes como el carbón y el coque de petróleo, conocido como coque de petróleo, que se deriva del refinado del petróleo y genera más dióxido de carbono que el carbón. Esta combustión representa alrededor del 88% del consumo total de energía dentro del sector, según el DOE.

Junto a Gadikota en el proyecto de investigación, “Descarbonización acelerada del cemento mediante captura y mineralización integradas de CO2 para producir materiales de construcción de alta resistencia”, estará el investigador co-principal Sriramya Nair, profesor asistente de ingeniería civil y ambiental y miembro de la facultad de Cornell Atkinson. . Su investigación se centra en el desarrollo y caracterización de novedosos materiales cementosos.

Los otros investigadores co-principales son Costas Tsouris, Radu Custelcean y Denise Antunes da Silva, del Laboratorio Nacional Oak Ridge, Oak Ridge, Tennessee.

El grupo trabajará con socios de la industria, el proveedor de concreto Argos USA, Alpharetta, Georgia; el fabricante de acero Nucor Corporation, Auburn, Nueva York; y el proveedor de cemento Votorantim Cimentos Norteamérica.

Gadikota dijo que los investigadores demostrarán la viabilidad de la nueva tecnología en condiciones industriales relevantes con Argos USA, aprovechando al mismo tiempo la experiencia técnica de Votorantim Cimentos en materiales de construcción sostenibles y utilizando escorias EAF (escoria de horno de arco eléctrico, que es un subproducto generado). durante el proceso de fabricación del acero, suministrado por Nucor.

Dijo Gadikota: "Los métodos a escala de laboratorio y piloto desarrollados a través de este proyecto informarán la implementación y comercialización a gran escala de esta nueva tecnología para descarbonizar la industria del cemento".

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