混凝土非凡的强度和耐久性使其成为地球上最丰富的人造材料。但将混凝土成分结合在一起的硅酸盐水泥是在高温窑炉中制造的，这是导致全球气候变化的二氧化碳的主要来源。

这是行业中一个令人不安的现实。但是一项耗资2000万美元的比赛叫做NRG / COSIA碳XPrize正在突出新技术，减少甚至消除混凝土和预制产品中的水泥的需要，使材料通过降低其环境影响更具吸引力的绿色建设者。

XPrizes创立于1994年，迄今已有17个奖项，涉及空间、海洋、学习、健康和环境等领域。正在进行的碳竞争现在已经到了10决赛选手他们正在加拿大怀俄明和阿尔伯塔的测试设施中演示他们技术的可行性。

今年早些时候公布的决赛选手每人都获得了50万美元，用于继续他们的工作。将于2020年宣布的两名获奖者将各获得750万美元。

决赛选手正在研究各种旨在使碳有用(如果不是简单地减少有害的话)的技术。其中三篇特别关注具体问题。这事关重大:据《纽约时报》的一篇文章称，2006年美国使用了1.22亿吨硅酸盐水泥科学美国人而中国至少消耗了8亿吨。据估计，水泥生产占全球温室气体排放的7%。

CarbonCure已经开始运行了

XPrize的决赛选手之一是碳化碳化这是一家成立于2007年的加拿大私人控股公司。该公司开发了一种技术，在混凝土混合过程中向混凝土中注入液态二氧化碳。该技术可用于预拌料和混凝土砌块的制造。

Christie Gamble，Carrycure的可持续发展总监表示，该技术不需要混凝土生产商的工作方式中的任何变化，并且它允许准备好公司减少他们使用的波特兰水泥的数量。

“操作地，这很简单，”她说。“除了在这种情况下，将混合物注入混合物的外加剂是基本相同的，除了在这种情况下，混合物是最初来自发射极来源的C02。”

二氧化碳来自大型工业工厂，由工业气体供应商收集、净化，然后用卡车运往CarbonCure的客户。在每平方英寸300磅的压力下，气体是液体。

甘布尔说，二氧化碳可以使混凝土28天的抗压强度提高10%左右。预拌混凝土可以将水泥用量减少5%至7%，有时甚至更多，并获得与传统混凝土相同的抗压强度。她说，由于水泥是混凝土中最昂贵的成分，生产商可能能够抵消生产商每月向CarbonCure支付的许可费。

区块制造商并没有看到同样的减少水泥用量的好处。甘布尔说，这些生产商使用的混合料已经非常“稀薄”，水泥比预拌混凝土少。到目前为止，区块生产商还没有能够减少水泥的使用，但他们仍然获得了碳封存在环境和市场上的好处。

Carcalcure现在拥有100多种加拿大的混凝土厂和美国的技术。（显示它们所在地的地图发布在公司的网站上。）增长的关键是帮助生产者避免受中断，因为他们采用了新技术。

她说:“我们从本质上明白，如果我们想要促进碳减排，就必须采用一种在财务上和操作上都有意义的技术，这种技术不能影响时间表，也不能基本上影响混凝土的制作方式。”“我们明白，为了帮助行业向低碳转型，它需要尽可能简单、合理。”

生产商无需支付使用设备和软件的前期费用。他们支付他们使用的二氧化碳和许可证费用。甘布尔不愿透露生产商成本的具体情况，但她说，目标是让这一过程的成本中性，甚至是正成本，允许混凝土工厂削减他们的水泥消耗量。

Carbicrete完全消除了水泥

另一个加拿大公司,Carbicrete，推广其预制混凝土产品比传统混凝土强度30%，价格便宜，完全无水泥。诀窍是用炼钢的副产品钢渣代替水泥，并向其中注入二氧化碳。

该公司表示，其最初的重点是北美混凝土预制市场,,其次是中国，“凡2012年和2015年比在美国生产的所有20世纪之间产生更多的混凝土。”

这家总部位于蒙特利尔的公司拥有一项该工艺的专利，并打算将其授权给生产商。它将为他们提供钢渣。该工艺正在阿尔伯塔中心进行测试，目前处于“实验室试点”阶段，该公司目前正在与几家混凝土制造商、一家工业气体供应商和一家钢渣处理公司进行谈判。

在今年早些时候在一份准备好的声明中，CarbicRete Ceo Chris Stern说：“这是碳负面的。更重要的是，由于钢渣是有效的浪费，我们的材料成本显着降低，允许我们为建筑业提供比传统混凝土更好的强度和耐用性的更具成本效益的产品。“

这种混合料使用粉煤灰

碳回收再利用加州大学洛杉矶分校加州大学洛杉矶分校(University of California Los Angeles)土木与环境工程副教授高拉夫·桑特(Gaurav Sant)博士领导的一家初创公司也进入了XPrize的决赛名单。该公司称其产品为CO2NCRETE，并表示其技术制造的预制组件的碳足迹是传统混凝土的一半。该公司的目标是预制混凝土和混凝土砌体市场。

碳升级循环解释说，该过程的设计是利用发电厂和水泥厂等排放者排放的烟道气。氢氧化钙粘合剂与集料和外加剂混合，然后与捕获的C0结合₂根据这家初创公司的网站，可以形成用于建造桥梁、建筑物和其他结构的建筑组件。

混合料中还可能包括飞灰，该公司表示，飞灰既丰富又便宜。“碳升级回收”吹嘘混凝土成本低，资本投资少，对现有的生产设备几乎不需要修改。

在怀俄明试验中心评估碳升级。该公司表示，它打算向又可以使用它来赢得碳信用并达到政府和社会压力来减少碳排放的用户来许可技术。

该过程的商业化仍然是5至7年，而UCLA目前正在寻找该项目的财务支持。

深受顾客欢迎

采用新技术减少碳排放可以是营销方面的一条腿，因为对气候变化的担忧加深了。A. Jandris＆Sons，Massachusetts Gardner的一块块制造商一直在使用碳化系统几年，发现它整齐地融入了降低其产品对环境影响的努力，他是其他事情管理家庭企业的技术服务。

“这是我们一直在尝试降低环境影响的众多事情之一，”她通过电话说。“我们有环境产品声明对于我们的每一个混合物，所以我们可以比较我们正在做的事情，而不是原材料选择并降低我们的影响。这是我们可持续发展方案的一部分。“

Jandris在学习架构时对可持续设计感兴趣。当她毕业时，她回到了家庭公司并带来了一种兴趣的兴趣制作环境影响较低。

然而，由于区块制造商仍然需要使用相同数量的水泥，Jandris & Sons错过了预拌工厂可能看到的成本优势。这将如何影响其区块的价格?詹德瑞斯并没有透露具体信息，只是说:“我们仍在试图找出如何解决这一问题。”

她说，该街区一直受到客户，特别是建筑师的欢迎，加入，“他们真的支持”。

Jandris补充说，虽然混凝土行业应继续降低其碳排放，但辩论有时会忽略材料的好处。

“水泥是我们作为一个行业工作所需的最初的事情，”她说，“但我认为我们没有谈论混凝土的耐久性。有时我们没有得到公平的摇晃。我知道水泥是我们最大的问题，但也有很多益处。耐用性和恢复力是我脑海中弹出的大人物。“

建筑规范与混凝土

甘布尔说，到目前为止，公司在获得C0方面还没有遇到问题₂被建筑官员接受的浓缩混凝土。碳封存已写入加拿大建筑标准，该公司目前正与ASTM合作，以使该过程得到正式认可。

因为C0₂她说，碳酸钙在混凝土中已经是一种可接受的材料，该公司没有遇到现有规范和标准的问题。

然而，一个潜在的问题面积是大型商业工作，其中材料规格可能需要混凝土中的最小水泥含量。这可能会阻止混凝土生产者减少他们使用的水泥量，即使它不需要强度的角度。预先规划并提前获得混合批准，至少到目前为止，否定了问题。

Gamble说:“最重要的是我们能够向开发者提供什么。“他们在建筑工地收到的混凝土和他们原本收到的混凝土是一样的。对混凝土本身的性能和质量没有影响。这只是绿色。”