新型水泥助推建筑业碳排放减少10倍

导读：

 

近年来，“碳排放”逐渐成为环保议题下的焦点话题，而建筑行业则是碳排放“大户”，建筑行业的减碳工作势在必行。混凝土是建筑行业的基础，住房、基建、交通、基础设施都必不可少。在生产过程中建筑业如何减少天然资源的消耗，降低了城市温室气体的排放？已知全球约7%的二氧化碳排放都来自于混凝土的主要成分——水泥。本期为“建筑业的节能减碳”系列一，将围绕新型水泥带大家了解在减碳之路上，建筑业做出了哪些探索和成效。

 

一览：

 

全球约7%的二氧化碳排放都来自于混凝土的主要成分——水泥。

法国国家科学研究中心（CNRS）、巴黎萨克雷大学和Ecocem合作建立了一个名为Matériaux cimentaires éco-efficaces（简称MC2E）的新型实验室，旨在研发生态环保型水泥材料。

MC2E的研究人员已成功将混凝土中的水泥用量减少了五倍。

研究者还开发了一种由钢铁工业废渣制成的新型（专利）水泥，与传统水泥相比，其碳足迹可减少约80%。这种新型水泥已经投放市场。

综上所述，我们有望在颠覆性水泥制造技术出现之前，快速实现建筑业的碳中和。

每年，因人类活动排放的二氧化碳高达430亿吨。为了应对气候变化风险，我们迫切需要在所有领域推出低碳解决方案，建筑业也不例外。事实上，全球约7%的二氧化碳排放都来自于混凝土的主要成分——水泥。

 

法国国家科学研究中心（CNRS）、巴黎萨克雷大学（l’ENS Paris Saclay）和Ecocem合作建立了一个名为Matériaux cimentaires éco-efficaces（简称MC2E）的新型实验室，旨在研发生态环保型水泥材料。当前，三者已联合开发了一种由钢铁工业废渣制成的新型（专利）水泥，与传统水泥相比，其碳足迹可减少约80%。

 

水泥的制造原理

 

过去两百多年，传统的波特兰水泥一直是建筑材料的主要成分。波特兰水泥由石灰石和粘土按8:2的比例混合，通过煅烧这一高温化学反应制成。在煅烧过程中，石灰石会分解成为石灰和二氧化碳，带来污染。总的来说，生产一吨水泥会带来800公斤到一吨的二氧化碳排放。

 

减少混凝土等建筑材料中的水泥用量可以实现减排。考虑水泥在混凝土中主要充当填充物、发挥黏连作用，像胶水一样粘合建筑材料中的骨料和沙子，这一做法完全可行。

 

减少五倍的水泥用量

 

鉴于水泥的主要功能是粘合剂/胶水，我们成功地找到了替代物来填充颗粒间的缝隙，从而将混凝土中的水泥用量减少了五倍。聚合物基胶水等传统工业粘合剂以液体形式存在，物体表面被浸湿后，粘合剂便会硬化，加强整体结构的机械强度。水泥的原理与此相同：水泥粉与水混合后形成液体，在骨料之间流动并将其浸湿，最终硬化成像混凝土一样的固体材料。

 

我们的“新型水泥”由磨碎的矿渣制成，不包含传统的水泥材料。矿渣是炼钢产生的废渣。只需在磨碎粒状高炉渣中添加少许惰性成分或添加剂，便可获得一种可用于制造混凝土的“新型水泥”。与波特兰水泥基混凝土相比，这种“新型水泥”混凝土的性能十分相近。