東聯化學x亞東預拌 打造零碳建材
水泥製程屬高碳排產業,約佔全球溫室氣體排放量7%,因此,任何能降低熟料需求或加速CO2封存的技術都有高度價值。目前市場中不乏減碳技術,卻缺少能普及的殺手級低碳應用,本期「封面故事」報導東聯化學與亞東預拌如何找出產業痛點,自主開發出低成本、易推廣的碳捕捉化學品。

看準痛點 跨界互助
全球迎戰氣候變遷,減碳力成為企業競爭的重要指標。在建築材料產業,現行的作法之一,是將氣態 CO2 注入混凝土,以提升材料強度、減少水泥使用量。雖然平均每立方米可減碳十餘公斤,但氣態 CO2 需要高壓、低溫的保存環境,物流與管理的條件也較嚴格,技術上難以普及,也間接限縮了整體產業的減碳規模。
東聯化學洞察出業界缺乏低成本、可普及、易於管理的 CO2 利用技術,而同屬遠東集團的亞東預拌也需要更精良的混凝土配比,以及更細緻、可計量的碳添加途徑,以減少膠結材用量,因此雙方合作,啟動「碳捕獲、利用與封存技術」(Carbon Capture Utilisation and Storage, CCUS)專案計畫,致力突破傳統 CO2 氣體利用與碳封存困難的瓶頸,打造低碳建築材料供應鏈。
穩紮穩打 驗證技術
東聯化學規劃以 CO2 利用技術,結合亞東預拌的建築廢棄物處理設備、骨材研磨設備等資源,聯手導入 CO2 礦化處理技術。然而,任何發明皆非一朝一夕的產物,技術創新更是需要經過反覆驗證,為此,兩家公司特別建立一座廢棄物碳封存中試線,試驗碳礦化處理技術、評估碳效益,也驗證碳封存量與再生骨材的品質,為科學研究奠定基礎。
東聯化學以工業排放的 CO2 作為原料,經過特殊的化學結構設計,合成出一款配方型化學藥劑,對於 CO2 有良好的吸收性,再藉由專利製程,轉換為方便運輸的液態混凝土添加劑。含有CO₂ 的常溫液態型載體型藥劑加入水泥基材後,能與礦物原料發生礦化作用,形成穩定的固體狀態。
良藥在正確的時機服用,才能發揮最佳的效果,東聯化學與亞東預拌針對不同的產製階段,延伸出創新的碳礦化處理技術。首先推出富含 CO2 的混凝土減水劑,添加在混凝土拌合過程中,可使液態載體中的 CO2 與新拌混凝土發生礦化反應,產生晶核,既可提升材料強度,也能降低碳足跡,還可按照製造需求,彈性調整藥劑配比,更方便的是,人員操作時,只要像添加常規減水劑之方式即可,無須額外添購設備。

固碳閉環 資源再生
除了改變新拌混凝土的生產基因,這場技術革新更將研發觸角延伸至營建業最棘手的廢棄物處理,尤其每年拆除建物產生的廢棄混凝土與鋼鐵廠產生的爐渣,都是不小的環保負擔。東聯化學認為,這些看似不起眼廢棄物,其實含有大量活性鈣(Ca)、鎂(Mg),相當於「尚未使用的天然碳匯反應床」,若能以液態化學劑快速啟動礦化作用,可減少堆置風險、改善材料再生品質,同時創造可交易的封存碳量。
在重複實驗調整後,東聯化學首創富含 CO2 的礦化封存藥劑,加入建築廢棄物、廢混凝土、鋼渣、焚化底渣或其他工業副產物中,可促進礦化反應,生成穩定的碳酸鹽,乾燥後形成再生材料,包括:再生骨料、穩定化填料或低碳膠結材組分,而且能降低回收骨料的膨脹性,提升材料品質。更重要的是,液態藥劑的形式可簡化工廠操作與設備條件,降低施作的門檻,加上原料取自於工業排放的 CO2,形成「排放源--材料製造--廢棄物處理」的全鏈減碳閉環,同時透過 CO2 礦化封存與水泥減量,達成雙重減碳,實現 CO2 與廢棄資源再利用。
強效減碳 一舉數得
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東聯化學與亞東預拌的合作成果斐然,在新拌混凝土方面,每立方尺混凝土添加富含 CO2 的混凝土減水劑,可內建封存0.5公斤 CO2 當量,若促成膠結材減量,總減碳量更高達十公斤以上,也能減少水泥用量約5%。至於鋼渣、廢混凝土粉料等廢料,經由富含 CO2 的礦化封存藥劑處理後,每噸可封存50~100公斤的 CO2(依原料活性與反應條件而異)。
不只友善環境,CO2 礦化技術也有助於維持混凝土的新鮮度、提升材料強度和品質,並幫助膠結材減量,進而為企業節省材料成本、改善毛利,而原本需付費處理的鋼渣、廢混凝土,轉為再生骨料後,亦可對外銷售,甚至結合碳權收益,再增加營收。此外,導入液態配方時,可沿用現有的外加劑供應與施工體系,有利於快速推廣技術至更多工廠,應用於不同產品線,擴大減碳供應鏈範疇。
東聯化學與亞東預拌合作建構之化學與建材跨域技術平臺,把傳統需要高壓氣體條件的 CO2 利用技術,轉換成「像添注外加劑一樣簡單」的日常操作,解決產業痛點、為企業拓展新商機,同時也在建材業淨零碳排的進程中,樹立領導形象,開創兼具商業韌性與環境友善的新時代。
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