MIT蒋业明参与创办建材公司,用电化学手段打造“电解水泥”

几周前,我进到一个房间里,周围墙上的不锈钢水箱反射出荧荧光辉。这景象让我联想到一家非常高科技的精酿啤酒厂。

但我不是在品酒,而是在参观 Sublime Systems(下称 Sublime),这是一家总部位于美国波士顿的初创公司,致力于解决世界上最严峻的气候挑战之一:水泥。如今,水泥的制造涉及到大量化石燃料,仅它一种材料就占了全球排放量的 8%。

现在,让我们一起看看这家初创公司在做什么,以及它发明的流程将如何改变我们的建造方式。


【资料图】

(来源:BOB O"CONNOR/SUBLIME SYSTEMS)

水泥制造

首先,让我们弄清楚定义。水泥本质上是把混凝土粘在一起的胶水,而混凝土构成了建筑、人行道和雕塑,按重量计,其中包含的水泥约为 10%。

我以前写过让水泥生产更清洁面临着哪些挑战的文章。简而言之,水泥之所以成为气候的噩梦,主要有两个原因。

首先,制造水泥的过程需要超高温,超过 1500°C,这基本上意味着你必须在这个过程中燃烧化石燃料。其次,将矿物转化为可用的水泥时会发生化学反应,这些化学反应会释放二氧化碳。

Sublime 的答案是使用电化学。该公司的联合创始人蒋业明和利亚·埃利斯(Leah Ellis)在转向建筑材料之前,都活跃于电池界。在麻省理工学院期间,两人开发了一套由电力驱动的化学反应,可以将矿物转化为我们今天所熟悉的水泥。他们于 2020 年共同创立了 Sublime 公司。

在我访问期间,我最感兴趣的是看到该公司如何获取实验室结果,并将其转化为规模更大的工作。

(来源:BOB O"CONNOR/SUBLIME SYSTEMS)

建立

我的参观活动始于 Sublime 一个绿树成荫的院子里,我在那与 CEO 埃利斯聊天。她带领我了解了这家初创公司水泥技术的进展:一切都是从麻省理工学院实验室开始的,她在那里进行博士后研究。

起初是一个不起眼的工作:她和一个实验室伙伴第一次做水泥时,水泥的体积和一个骰子差不多。

多年后,当我身处该公司的试点设施时,我甚至无法相信它的规模曾经那么小。天花板大概有几十英尺高,房间里的桶状设备我一人无法环抱。

Sublime 的工程负责人迈克·科比特(Mike Corbett)回忆道,该设施于 2022 年 11 月启动。该团队迅速推进了建造过程,在大约九个月的时间里完成了从设计到执行的所有环节。

该公司正在做一些全新的事情,将电化学技术引入水泥生产。但他们利用了采矿和化工生产等其他行业的技术,找到了适合他们所做工作的设备。科比特说:“你通常可以向其他行业寻求帮助和借款,以解决类似的技术问题。”

其结果是一部分是酿酒厂,一部分是采矿作业,一部分则是水泥生产。

试点生产线相较早期有一个巨大升级,但正如埃利斯所说,在行业的宏伟计划中,它仍然是“给蚂蚁用的水泥厂”。

一辆混凝土卡车可以装载大约 20 吨混凝土混合物,其中包括大约两吨水泥。按照每年 100 吨的生产速度,Sublime 的工厂大约需要一周的时间才能生产出足够一辆卡车使用的水泥。

该公司的下一步是建造一个每天生产约 100 吨的示范设施。埃利斯说:“这可以让水泥世界看到我们的存在。” 目前的目标是使该设施在 2025 年投入使用。在那之后,还有另一个步骤:扩大到商业规模,每年约 100 万吨。

世界对水泥有着巨大的需求,Sublime 正在努力扩大其生产规模以满足这一需求。虽然这种材料对我们来说基本上是看不见的,但它对气候的影响是巨大的,而且只会增长。“每个人都使用和拥有水泥,但他们看不到,”埃利斯说。所以一点点的进步,都是对气候和我们自己的好处。

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编辑: MO
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