Внутри высокого

Ученые из стартапа Sublime Systems хотят исправить один из наших крупнейших климатических кошмаров.

Эта статья взята из The Spark, еженедельного климатического информационного бюллетеня MIT Technology Review. Чтобы получать его на свой почтовый ящик каждую среду, зарегистрируйтесь здесь.

Несколько недель назад я оказался в комнате, где флуоресцентный свет отражался от резервуаров из нержавеющей стали, выстроившихся вдоль стен. Эта установка напомнила мне чрезвычайно высокотехнологичную крафтовую пивоварню.

Я был не на дегустации сидра, а в гостях у Sublime Systems, бостонского стартапа, работающего над решением одной из самых сложных климатических проблем в мире: цемента. Сегодня производство цемента требует большого количества ископаемого топлива, и на этот материал приходится около 8% мировых выбросов.

Но, возможно, так не должно быть.Итак, чтобы получить информационный бюллетень на этой неделе, приходите вместе со мной, чтобы узнать, чем занимается стартап и как его процесс может изменить то, как мы строим.

Перво-наперво: давайте прямо здесь определимся.Цемент – это, по сути, клей, скрепляющий бетон.Готовое здание, тротуар или скульптура изготавливается из бетона, в котором содержание цемента составляет около 10% по весу.

Строительные материалы могут оказывать огромное воздействие на климат, и их очистка потребует серьезных инноваций.

Я уже писал ранее о проблемах очистки производства цемента — вам следует просмотреть этот выпуск информационного бюллетеня, если вы его пропустили.

Подводя итог, можно сказать, что цемент — это климатический кошмар по двум основным причинам.

Во-первых, процесс производства цемента требует сверхвысоких температур (я говорю о 1500 °C или 2700 °F), что сегодня фактически означает, что в этом процессе приходится сжигать ископаемое топливо. Во-вторых, существуют химические реакции, участвующие в превращении минералов в рабочий цемент, в результате которых выделяется углекислый газ.

Ответ Sublime — использовать электрохимию. Соучредители компании, Йет-Минг Чан и Лия Эллис, оба оставили свой след в мире аккумуляторов, прежде чем заняться строительными материалами. Во время учебы в Массачусетском технологическом институте дуэт разработал ряд химических реакций, приводимых в действие электричеством, которые могут превращать минералы в цемент, который мы знаем и любим сегодня. Они основали Sublime Systems в 2020 году.

Во время моего визита меня больше всего интересовало то, как компания берет результаты лабораторных исследований и преобразует их для работы в гораздо большем масштабе.

Я начал свой день в тени деревьев во дворе офиса Sublime, болтая с Эллисом, генеральным директором. Она рассказала мне о развитии цементной технологии стартапа, начиная с лаборатории Массачусетского технологического института, где она работала над докторской диссертацией.

Все началось с малого: когда она и ее коллега по лаборатории впервые изготовили цемент, его объем был примерно равен объему одной матрицы.

Спустя годы такой небольшой масштаб становится почти немыслимым, если оглянуться на пилотный объект компании. Потолки кажутся высотой в десятки футов, и я не смогу обхватить руками резервуары, стоящие вдоль комнаты.

Этот объект был запущен в ноябре 2022 года, вспоминает Майк Корбетт, руководитель технического отдела Sublime. Команда быстро приступила к его созданию, пройдя путь от проектирования до реализации примерно за девять месяцев.

Компания делает нечто совершенно новое, внедряя электрохимию в производство цемента. Но они смогли использовать технологии других отраслей, таких как горнодобывающая и химическая промышленность, чтобы найти оборудование, которое будет работать для того, что они пытаются сделать. «Обычно вы можете просить и брать взаймы у других отраслей для решения аналогичных технических проблем», — говорит Корбетт.

В результате получается частично пивоваренный завод, частично добыча полезных ископаемых и частично производство цемента.

Переработка литий-ионных батарей набирает обороты благодаря таким компаниям, как Redwood Materials, и может помочь переходу на возобновляемые источники энергии.

Пилотная линия представляет собой огромную модернизацию по сравнению с первыми днями, но, как выразился Эллис, в масштабах отрасли это все еще «цементный завод для муравьев».

Бетоновоз вмещает около 20 тонн бетонной смеси, в которую входит около двух тонн цемента. При производительности 100 тонн в год заводу Sublime потребуется примерно неделя, чтобы произвести достаточно цемента только для одного грузовика.