烂尾楼难道就一直烂下去吗（烂尾楼风波愈演愈烈）
烂尾楼难道就一直烂下去吗（烂尾楼风波愈演愈烈）之后，需将熟料冷却并研磨成水泥。水泥制造过程里一半以上的排放是煅烧的结果，其余大部分来自煤和其他化石燃料的燃烧（为煅烧提供能量）。总而言之，每生产一吨新鲜水泥，就会释放近一吨二氧化碳。水泥生产始于石灰石开采。石灰石的主要成分是碳酸钙；在其煅烧过程中，工作人员将它与粘土混合，然后通过1400℃以上高温的旋转窑。高温逼出了碳和部分氧气，两者结合形成CO2。剩余的块状物称为熟料，由氧化钙和硅酸钙组成。2到目前为止，混凝土几乎没有实用的替代品。正在开发中的“交错层压工程木材”（有望成为可再生资源）引起了广泛兴趣，人们甚至考虑能否将其用于高层建筑，但它终究是不成熟的新事物。当前大量使用混凝土的国家不会轻易改变现状。鉴于此，让混凝土产业在短期内消失是不可能的。不过科技界正开发使混凝土更环保的技术——或许可以环保到将“向大气增碳”逆转至“令大气减碳”。其中有人用废弃物和碎炉渣这样的烂原料来制作混凝土，也
万神庙是世界上最大的无钢筋混凝土圆顶建筑
有的楼盘烂了13年至今未果，古罗马人用混凝土造出来的万神庙却屹立2000年至今不倒。不过自从哈德良皇帝于公元125年左右完成这一恢弘建筑以来，人类浇筑的混凝土量越来越巨大。
如今灰色混凝土已成为地球上使用最广泛的建筑材料，每年约有300亿吨被用于建造建筑物、道路、桥梁、水坝和其他结构，且需求仍在不断增长。
这对全球气候来说是个坏消息，因为混凝土的关键成分——由沙子、砾石和水混合制成的水泥——是造成大量温室气体排放的原因。从生产的各个阶段来看，每年生产50亿吨水泥所带来的CO
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排放占全球人为碳排放总量的8%。如果把水泥工业当成一个国家，它将成为仅次于中国和美国的世界第三大排放国。到目前为止，混凝土几乎没有实用的替代品。正在开发中的“交错层压工程木材”（有望成为可再生资源）引起了广泛兴趣，人们甚至考虑能否将其用于高层建筑，但它终究是不成熟的新事物。当前大量使用混凝土的国家不会轻易改变现状。
鉴于此，让混凝土产业在短期内消失是不可能的。不过科技界正开发使混凝土更环保的技术——或许可以环保到将“向大气增碳”逆转至“令大气减碳”。其中有人用废弃物和碎炉渣这样的烂原料来制作混凝土，也有人通过材料复合制得了防烂建材，还有科学家开发了“逆碳”煅烧工艺和“净零”生物质窑炉。
水泥生产始于石灰石开采。石灰石的主要成分是碳酸钙；在其煅烧过程中，工作人员将它与粘土混合，然后通过1400℃以上高温的旋转窑。高温逼出了碳和部分氧气，两者结合形成CO2。剩余的块状物称为熟料，由氧化钙和硅酸钙组成。
之后，需将熟料冷却并研磨成水泥。水泥制造过程里一半以上的排放是煅烧的结果，其余大部分来自煤和其他化石燃料的燃烧（为煅烧提供能量）。总而言之，每生产一吨新鲜水泥，就会释放近一吨二氧化碳。
“逆碳”煅烧
帝国理工学院的保罗·芬内尔（Paul Fennell）和同事在《焦耳》（Joule）杂志发文称，将煅烧产生的（尚未进入大气的）CO2捕获并储存是帮助水泥行业脱碳的最有效方法。捕获的二氧化碳可保存至地下或用于其他行业，例如制造合成燃料，也可在与水混合固化时被注射回混凝土——
水能促进化学反应，导致水泥硬化；CO2也有类似作用，会在混合反应过程中被固定为碳酸钙。
事实上，以这种方式逆向煅烧比单独使用水更能令混凝土变得坚固。
在芬内尔等人倡导的低碳煅烧体系里，部分原始碳排放得到了恰当处理，部分环节所需的水泥量也减少了，从而进一步降低了总排放量。麦肯锡咨询公司估计，目前逆向煅烧方式最多能锁住5%的水泥碳排放；随着技术进步，此数字可能会上升到30%。
几家公司正在沿着这条路线开始。加拿大CarbonCure公司已为全球400多家工厂安装了能将二氧化碳注入预拌混凝土的设备，其系统已被用于建造建筑物，其中包括位于美国弗吉尼亚州的亚马逊新园区和田纳西州的通用汽车装配厂。
CarbonCure公司的混凝土注碳设备
一些公司正开发旨在直接从水泥窑收集气体的设备。
位于澳大利亚悉尼的 Calix公司希望打造一套能从窑外部（而非内部）间接加热石灰石的电力系统，以捕获纯二氧化碳而无需清除因窑内燃料燃烧而带来的杂质气体。如此一来，只要电力本身来自绿色能源，那么生成的水泥将是完全环保的。
世界最大的水泥制造商之一，德国海德堡水泥公司（Heidelberg Cement）在比利时开设的试验工厂成功运行了该技术（作为欧盟研究项目的一部分）。一个更大的示范工厂将于2023年在德国汉诺威开业，以助力扩大技术规模。
变废为材，抗震防烂
另一种方法没那么环保，却也优于使用化石燃料，那就是选择用城市和工业废弃物替代一部分煤。有几家公司已经付诸行动。
墨西哥建材巨头Cemex公司使用去除了可回收物质的城市垃圾生产出窑炉燃料Climafuel，一种富含碳的所谓“生物质”（biomass）植物材料。Climafuel从垃圾堆来，向水泥窑去，能以出色的效率完成煤炭的工作。
数据显示，它可替代20%-60%的用于加热水泥窑的化石燃料；Cemex公司设在英国的一些水泥厂成功用这款垃圾衍生品替代了60%的燃煤。
另一些公司在寻找用其他材料部分替代混凝土中水泥的方法。很多人选择添加粉煤灰（fly ash，燃煤发电厂的副产品）或来自炼铁高炉的碎炉渣（crushed slag）。
不过从长远看，这两种方法的可持续性都稍差。英国分析公司IDTechEx的老板彼得·哈罗普（Peter Harrop）观察到，煤炭使用量正在减少，钢铁生产渴望转向更清洁的新技术。
在哈罗普看来，混凝土的技术升级非常关键：升级的结果是使得要完成特定工作所需的材料更少，升级方式则包括添加诸如合成或天然纤维甚至是石墨烯等材料。石墨烯是一种比钢更坚硬的物质，由单层碳原子片组成，只需要少量即可产生不错效果。
石墨烯和其他增强材料的复合能带来超高性能的新型混凝土。哈罗普认为它将特别适合3D打印——这意味着我们可以通过机器控制混凝土材料层的精确构建，并极大减少浪费。“减少水泥用量是解决方案中非常重要的一部分。”
另一方面，某些添加剂可延长混凝土的使用寿命并减少维护需求。
密歇根大学教授李志辉（Victor Li）和同事通过添加合成纤维和天然纤维，以及注入二氧化碳，生产出一种工程水泥复合材料（Engineered Cementitious Composite，简称ECC）。这款可弯曲混凝土材料的内部结构受到了珍珠层（nacre）的启发。珍珠层是一种柔韧的材料，覆盖在鲍鱼和牡蛎等软体动物的贝壳内部，常被称为“珍珠母”（mother of pearl）。
基于增加了柔韧性的混凝土，桥梁和道路能更轻松应对繁重的交通压力，高层建筑的抗震能力也提高了。李志辉表示，ECC老化后只会产生微小的表面裂纹，因此它可以更好地防水和防止内部钢筋腐蚀——这种腐蚀会导致钢筋混凝土结构在建成后的几年内崩溃。
生物质窑炉燃料
有望实现净零甚至负排
位于美国新泽西州的Solidia公司生产的水泥含有硅酸钙，其二氧化硅和氧化钙的比例高于标准的硅酸盐水泥（国外通称波特兰水泥）。这导致了两个结果：其一，Solidia的工艺消耗比传统煅烧更少的热量，因而需要更少的化石燃料，其释放的二氧化碳也更少；其二，Solidia硅酸盐在混入混凝土时的固化速度快于普通水泥，因为它借助捕获到的二氧化碳（替代水）来固化。
鉴于上述种种，混凝土可以如何变得更绿色呢？芬内尔称，通过更好地利用能源和改进材料，将目前每吨混凝土的二氧化碳排放量减少80%左右是相当容易的，不过要是行业转向主要或完全由生物质（例如木材）提供动力的窑炉，水泥碳排放的故事就可能真正终结：
如果取材于树木的生物质窑炉燃料燃烧产生的气体被储存起来而非释放，那么随着新树增长量大过旧木入炉量，我们将收获「碳从大气中净流出」的结果。这一体系叫作“具有碳捕获和储存功能的生物能源”（简称BECCS）
。在气候建模者的设想中，它有望提供实现净零或净负排放目标所需的“负排放”（negative emissions）。
美国Wellons公司的的木材干燥窑炉系统
基于BECCS的发电经常被人提及，但实际上BECCS可能更适合水泥制造——因为当前的世界正聚焦于碳排，且配备了二氧化碳捕集设备用以处理水泥煅烧的结果。
资料来源：
How cement may yet help slow global warming
END
