从污染大户到绿色建材:水泥大反转
混凝土由水泥、沙子、砾石和水混合而成,问题在于其主要成分水泥在生产过程会释放大量温室气体。把各个生产环节都计算在内,每年生产的50亿吨水泥在全球人为二氧化碳排放中占8%。如果把水泥工业看作一个国家,它将是仅次于中国和美国的世界第三大排放国。到目前为止,混凝土几乎没有可行的替代品。看起来要清理这个污染行业似乎毫无希望。但事实并非如此,因为研究人员正在开发让混凝土变得更环保的技术。
《经济学人·商论》2021-11-17
《浇筑绿色混凝土》(Set in green concrete)
罗马人完善了混凝土技术,他们流传世间的技艺就凝结在万神殿的宏伟屋顶中,这是世界上最大的无钢筋混凝土圆顶。自它在公元125年左右由哈德良皇帝下令建成以来,全球已浇筑了海量的混凝土,目前每年约浇筑300亿吨,用于建造建筑物、道路、桥梁、水坝和其他结构。这种灰色材料已成为地球上使用最广泛的建筑材料,而且需求还在不断增长。这对全球变暖来说不是好事。
伦敦帝国理工学院的保罗·芬奈儿(Paul Fennell)及其同事今年早些时候在期刊《焦耳》(Joule)上发布了一项研究。他们认为,由于煅烧过程必然会产生二氧化碳,所以在它进入大气之前将其捕获并储存起来是水泥行业脱碳最有效的方法。捕获的二氧化碳可以封存在地下,或者用于其他行业,比如生产合成燃料。但或许也可以在混凝土与水混合进行固化的环节把二氧化碳回注到混凝土中。水会促进化学反应,令水泥硬化。二氧化碳也有类似的作用,在这个过程中,它会以碳酸钙的形式被锁在水泥里。
事实上,比起只用水,用这种方式逆转煅烧会让混凝土更加坚固。因此这不仅处理掉了部分原始排放,建筑工程中所需的水泥用量也会减少,这就进一步降低了排放总量。咨询公司麦肯锡估计,目前逆转煅烧最多可以封存5%的水泥碳排放,而随着技术进一步改进,可能会增加到30%。
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