科學家開發環保混凝土：由回收的建築垃圾和廢氣中捕獲的二氧化碳製成

據外媒報道，混凝土是世界上使用最廣泛的建築材料，但生產它要付出巨大的環境代價。

近日日本的工程師們開發了一種新的技術，透過回收廢舊混凝土並將其與捕獲的二氧化碳相結合來製造混凝土。

據估計，全球多達8%的二氧化碳排放是由混凝土生產造成的，其中大部分來自於將石灰石加熱到非常高的溫度以產生鈣，這是形成混凝土的化學反應的一個關鍵成分。以前的研究已經調查了減少或取代結合劑的方法，在混合物中使用捕獲的二氧化碳，或甚至提高成品吸收大氣中的二氧化碳的能力。

在這項新研究中，來自東京大學的研究人員和其他研究人員開發了一種工藝，以幾種方式同時減少混凝土的環境足跡。首先，這種新材料是由經常被浪費的舊混凝土瓦礫製成的。這不僅延長了舊材料的壽命，而且這個過程可以在大約70°C的溫度下進行，遠遠低於燃燒石灰石所需的溫度——遠遠超過1000°C。另一個好處是，與之混合的二氧化碳可以來自工業廢氣或直接從空氣中提取。

在測試中，該團隊用兩種常見的建築垃圾產品之一，即硬化水泥漿（HCP）或矽砂來製作樣品塊。這個過程從碳酸氫鈣溶液開始，由石灰石粉末、去離子水和二氧化碳氣體組成。然後，該溶液被泵入一個含有其中一種骨料——HCP粉末或矽砂——的模具中，然後被加熱到70℃。最終的結果是一種新材料的塊狀物，該團隊稱之為碳酸鈣混凝土。

它可能對環境更有益，但碳酸鈣混凝土還不像通常的東西那麼堅固。砌塊的平均抗壓強度為8。6MPa，遠遠低於用波特蘭水泥製成的混凝土的20至40MPa。然而，該團隊表示，它仍然可以在較小規模的建築中找到用途，並可以透過進一步的工作加以改進。

該研究的作者Takafumi Noguchi說：“在這一領域取得進展令人激動，但仍有許多挑戰需要克服。除了提高碳酸鈣混凝土的強度和尺寸極限，如果我們能進一步減少生產過程中的能源使用，那就更好了。然而，我們希望在未來幾十年裡，碳中性碳酸鈣混凝土將成為混凝土的主流型別，併成為氣候變化的解決方案之一。”

該研究發表在《先進混凝土技術》雜誌上。