一体化方法测量混凝土中的二氧化碳

一种新设备可以更简单地测量混凝土中捕获的二氧化碳，并且所用时间仅为当前方法的三分之一。东京大学的研究人员与工业界的工程师合作，发明了一种盒状设备，称为混凝土热重和气体分析仪。该设备将混凝土样品加热到近 1,000 摄氏度，使其中的二氧化碳释放出来，以便测量。与当前的技术相比，这种新方法更简单、更准确、更方便用户使用，而当前的技术需要耗时且复杂的过程，需要将混凝土样品粉碎成粉末才能取样。研究人员希望，随着混凝土和水泥行业努力抵消其排放量，作为管理温室气体的全球目标的一部分，它将来能为二氧化碳交易做出贡献。

混凝土无处不在。我们生活在混凝土中，行走在混凝土上，甚至拍、写歌。这种坚固耐用的材料在现代生活中无处不在，甚至早在古罗马时期就已存在，是世界各地建筑项目的主要材料。但它也有好坏之分。一方面，混凝土及其主要成分之一水泥的生产过程会排放出大量的温室气体。据估计，迄今为止，人类活动产生的所有二氧化碳排放量中，仅水泥生产就占了 5-8% 。然而，混凝土现在可以通过碳捕获、利用和储存的方法储存二氧化碳。

实现“净零排放”，即从大气中吸收的二氧化碳量等于排放的二氧化碳量，已成为应对全球变暖的国际政策的基石。但要做到这一点，我们需要知道温室气体的产生原因、产生量以及通过不同的技术可以去除多少温室气体。

到目前为止，要找出混凝土中成功捕获的二氧化碳量是一个复杂的过程。取一个直径约 10 厘米、高 20 厘米的圆柱体，将其压碎，使其不会与空气发生反应(这会影响结果)。然后经过一个复杂而漫长的过程，将其变成细小均匀的粉末，并从中取出少量样本进行化学分析

东京大学的研究人员与工业界的工程师共同开发了一种新设备，可以省去这个耗时的过程。东京大学工程研究生院建筑系的丸山一平教授说：“我们开发了一种新机器，它可以测量混凝土或水泥材料中固定的二氧化碳量，而无需将其压碎。”“到目前为止，还没有一种简单的方法来测量混凝土中固定的二氧化碳量，但有了这个装置，我们可以缩短测量二氧化碳所需的时间，提高测量的准确性。”

将一个试样块放入装置内，然后加热至 980 摄氏度。随着试样块的加热，包括 CO 2在内的气体会从试样块中释放出来，然后可以进行测量。这种新工艺所需的时间约为当前方法的三分之一，限制了混凝土与空气发生反应的时间。结果表明，即使 CO 2在试样块内分布不均匀，也可以进行准确的测量。

东京大学的研究人员设想了该装置的概念和所需部件，而理学公司的工程师则对其进行了开发。随后，东京大学和太平洋咨询公司的研究人员对其进行了验证。

“这种装置需要足够大的空间和特殊的安全考虑，所以目前它的应用还存在一些限制，”Maruyama 说道。“不过，经过进一步的测试，我们希望让这种装置实现商业化，这样它就可以为混凝土行业的合理排放交易做出贡献，并支持全球实现碳中和的努力。”

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